Narzędzia zużywające się co 200-500 sztuk, ciągłe przestoje maszyn, niezadowalające chropowatości na aluminium i mosiądzu. Jeśli rozpoznajesz te problemy, Polikrystaliczny Diament (PCD) może być przełomem, którego szukasz.
Problem, który wszyscy znają
Obróbka stopów aluminium o wysokiej zawartości krzemu, mosiądzu bezołowiowego lub kompozytów CFRP tradycyjnymi narzędziami często oznacza:
- Częste wymiany narzędzi (co 200-1000 sztuk)
- Ograniczone prędkości skrawania dla zachowania narzędzia
- Chropowatości powierzchni wymagające dodatkowej obróbki
- Ukryte koszty przestojów maszyn i robocizny
Rozwiązanie: narzędzia PCD
Polikrystaliczny Diament Spiekany łączy twardość diamentu (6000-7000 HV10) z wytrzymałością podłoża z węglika wolframu.
Liczby, które zmieniają wszystko:
- Twardość: 4× wyższa niż węglik (6000 vs 1500 HV10)
- Przewodność cieplna: 8× lepsza (700 vs 90 W/mK)
- Tarcie na aluminium: 75% niższe (0,05 vs 0,20)
Rzeczywiste wyniki na najbardziej krytycznych materiałach
| Materiał | Prędkość Węglik | Prędkość PCD | Żywotność | Chropowatość Ra |
| Al-Si 14% | 350-450 m/min | 1800-2100 m/min | ×10-25 | 0,1-0,3 µm |
| Mosiądz CuZn21Si3P | 400-500 m/min | 1200-1800 m/min | ×15-20 | 0,12-0,18 µm |
| CFRP 60% włókna | — | 250-400 m/min | ×8-12 | 0,2 µm |
Źródła: Kennametal 2022, Amaral i in. 2018, ZYsuperhard 2023
Optymalne parametry pracy
Frezowanie Aluminium-Krzem
- Prędkość: 1500-2000 m/min
- Posuw: 0,10-0,15 mm/ząb
- Głębokość: ≤ 0,8 × średnica
- Uwagi: Chłodziwo opcjonalne
Toczenie Mosiądzu bezołowiowego
- Prędkość: 1000-1400 m/min
- Posuw: 0,15-0,25 mm/ząb
- Uwagi: Zalecana obróbka na sucho
Wiercenie CFRP
- Prędkość: 250-350 m/min
- Posuw: 0,08-0,12 mm/ząb
- Głębokość: ≤ 3 × średnica
- Uwagi: Płyta podporowa na wyjściu obowiązkowa
Kiedy NIE używać PCD
Uwaga na te ograniczenia:
- Nigdy na stalach (dyfuzja węgiel-żelazo powyżej 700°C)
- Unikać skrawania przerywanego (obniżona ciągliwość: 3-5 MPa√m)
- Maszyny o niskiej sztywności nie wykorzystają wysokich prędkości
- Bardzo małe średnice gdzie potrzebna jest maksymalna ciągliwość
- Szoki termiczne wymagają stopniowego zwiększania
FAQ – Często zadawane pytania
P: Czy PCD działa również na czystym aluminium? O: Tak, ale największe korzyści widać na stopach o wysokiej zawartości krzemu (>8%), gdzie węglik cierpi bardziej.
P: Czy mogę używać tych samych parametrów co dla węglika? O: Nie, PCD wymaga znacznie wyższych prędkości. Zacznij stopniowo i zwiększaj do optymalnych parametrów.
P: Jak długo wytrzymuje narzędzie PCD? O: Na Al-Si typowo 10-25× dłużej niż węglik, ale zależy to od konkretnego zastosowania.
Wnioski
PCD nie jest uniwersalnym rozwiązaniem, ale na stopach aluminium o wysokiej zawartości krzemu, mosiądzach bezołowiowych i kompozytach oferuje decydujące zalety:
- Potrojone prędkości
- Żywotność 10-25× wyższa
- Doskonałe chropowatości powierzchni
