Hårdmetallborrkronor för härdat stål: Val, hastigheter och installationsguide

Fråga vilken maskinist som helst om att borra härdat stål och samma historier kommer tillbaka: en glödande borrspets, en gnisslande spindel och ett hål som vägrar att växa. Verktygsstål vid 50 HRC och uppåt beter sig mindre som vanlig metall och mer som ett slipmedel. När en del har värmebehandlats ändras reglerna och verktyg som fungerar perfekt på mjukt stål kommer inte att överleva ett enda hål. Hårdmetallborr för härdat stål finns för just denna situation, men att köpa rätt borr är bara halva jobbet. Den andra hälften är att matcha underlag, geometri och skärdata till hårdheten som sitter framför dig. Så här tar vi oss an den matchen i vår egen slipverkstad.

Varför härdat stål beter sig så annorlunda

Snabbstål är ett underbart material ända fram till den punkt där arbetsstycket blir lika hårt som verktyget. Värmebehandlade stål som D2, A2, H13, M2 och helt härdade stansstål ligger vanligtvis mellan 45 och 62 HRC, och på den nivån händer tre saker vid skärkanten på en gång.

• Skärtrycket vid spetsen stiger kraftigt, och den tunna banan av en vanlig spiralborr avböjer istället för att skära.
• Nästan all deformationsenergi blir värme, och den värmen har ingenstans att ta vägen eftersom härdat stål leder den dåligt.
• Ytan arbetshärdar ytterligare under en gnidkant, så en tråkig borr gör nästa försök hårdare än det första.

HSS förlorar sin hårdhet över ungefär 600 grader Celsius, vilket är anledningen till att den polerar härdat stål istället för att skära det. Solid hårdmetall håller sin hårdhet långt bortom det fönstret och har tryckhållfastheten för att motstå den inblandade dragkraften. Den kombinationen är hela anledningen till att karbid är standardsvaret här.

Vad gör en hårdmetallborr lämplig för härdat stål

Inte varje hårdmetallborr är en härdad stålborr. Två verktyg kan dela en diameter och ett skaft samtidigt som de beter sig helt olika i snittet.

Substrat

Mikrokorn och ultrafinkornig karbid med ungefär 6 till 12 procent kobolt ger den bästa balansen mellan eggskärpa och tvärgående brottstyrka. Grövre kvaliteter är tuffare i stöten, men de klarar inte de skarpa kraven på egghärdat stål, och en avrundad kant skaver helt enkelt.

Beläggningar

En AlTiN-, TiAlN- eller TiSiN-beläggning fungerar som en termisk barriär och minskar friktionen och håller värmen i spånet istället för i verktyget. Beläggningar betyder enormt mycket, men de kan inte rädda ett mjukt underlag. Välj först kvalitet, sedan beläggning.

Geometri

En 140 graders spetsvinkel med en förtunnad bana sänker dragkraften och hjälper borren att starta utan att gå. Förstärkta marginaler och en något negativ kantförbehandling motverkar flisning. Röjlängden bör vara så kort som hålet tillåter, och interna kylmedelskanaler tjänar sin kostnad så snart djupet passerar tre diametrar. Om du vill se hur mycket enbart punktvinkeln ändrar beteende, denna jämförelse av 118 och 135 graders borrspetsar är en användbar följeslagare.

Twistborr i fast hårdmetall för allmänt bruk • Lämplig för effektiv borrning av olika material såsom stål, gjutjärn, rostfritt stål etc. • Spiralborr med rak skaft med invändig/extern kylning. Visa produkt →

Matcha verktyget med hårdhetsbandet

Hårdhet är det enskilt mest användbara siffran när du väljer en borr. Tabellen nedan återspeglar den startlogik vi använder i samtal med kunder.

Skärdata för hårdmetallborrning i härdat stål

Instinkten som överförs från mjukt stål är att sakta ner spindeln och luta sig mot matningen. I härdat stål är motsatsen närmare sanningen: håll matningen per varv fast så att eggen skär sig istället för att skava, och håll ythastigheten låg.

• Ythastighet: ungefär 40 till 60 m/min under 45 HRC, 25 till 40 m/min mellan 45 och 55 HRC och 15 till 25 m/min över 55 HRC.
• Matning per varv: ca 0,05 till 0,15 mm per varv beroende på diameter, med större diametrar i den högre änden.
• Peckdjup: en halv diameter till en diameter, indragning helt för att rensa spån.
• Kylvätska: kylvätska genomgående verktyg eller en högtrycksluft-oljedimma; enbart översvämningskylvätska når sällan poängen.

Titta på chipsen. Silver- eller halmfärgade marker betyder att processen är hälsosam, medan blå eller glödande marker betyder att ythastigheten eller matningen är felaktig.

Installationsregler som håller karbid vid liv

Hårdmetall är sprött och härdat stålborrning förlåter ingenting. De flesta trasiga borrar vi ser orsakas av inställningen snarare än betyget.

• Mät utloppet vid skaftet och håll det totala indikerade utloppet under 0,01 mm. Varje extra mikron multiplicerar belastningen på en flöjt.
• Använd den kortaste borren och hållaren som når hålet. Stubbhållare slår långa spännhylsförlängningar.
• Kläm fast arbetsstycket nära hålet och eliminera rörelse; en bråkdel av en millimeter räcker för att flisa en kant.
• Borra aldrig härdat stål för hand, eftersom manuell matning varierar belastningen för varje vinkling.
• Fläcka med en punktborr av hårdmetall, gå sedan in med jämn matning och utan uppehåll i botten.
• Byt ut en slö borr istället för att bättra den för hand, vilket vanligtvis förstör kantförberedelsen.

För hål djupare än fem diametrar gör en dedikerad djuphålsdesign med genomgående kylvätskegeometri skillnaden mellan ett rakt hål och en skrotad del.

Djupa hålsborrar Twistborr • Lämplig för effektiv borrning av olika material såsom stål, gjutjärn, rostfritt stål etc. • Spiralborr med rak skaft med invändig/extern kylning. Visa produkt →

När borrning inte är svaret: Fräsa hålet istället

Över ungefär 55 HRC, eller när hålet är stort i förhållande till maskinen, är spiralinterpolation ofta den smartare vägen. En pinnfräs med hög precision störtar i en ytlig vinkel och kretsar utåt och sprider belastningen längs räfflorna istället för att koncentrera den vid en punkt. Resultatet är ett rundare hål, mycket mindre risk för att ett trasigt verktyg begravs i en färdig del, och positionstoleranser som håller utan en separat brotschoperation. Ultrahårda sorter med en förstärkt kant och en fin mikrokornstruktur är byggda för just detta arbete.

Platta ändfräsar med hög precision för 4 flöjter • Den korta bladdesignen förbättrar avsevärt verktygets slitstyrka och kan uppnå högre ytkvalitet på arbetsstycket. • Den används främst för bearbetning av h... Visa produkt →

Att välja en tillverkningspartner för verktyg av härdat stål

Att borra i härdat stål är ett verktygsproblem och ett verktyg fungerar bara lika bra som slipningen bakom det. Changzhou Maton Tools är en hårdmetallverktygstillverkare baserad i Xixiashu, verktygsstaden i Yangtzeflodens delta. Vi slipar våra borrar och pinnfräsar på importerade fem- och sexaxliga CNC-slipcentra och inspekterar dem med högprecisionsutrustning från Tyskland, Japan och Schweiz. Vårt team består av två senioringenjörer på professorsnivå och mer än tio verktygsingenjörer, med stöd av ett långt forskningssamarbete med East China University of Science and Technology och mer än tio patent. Vi arbetar enligt ISO9001 och servar kunder inom flyg, bil, elektronik, formtillverkning och försvarstillverkning.

Vår solida hårdmetallborr Sortimentet omfattar spiralborrar för allmänna ändamål, djuphålsborrar, raka räfflor och design med tre räfflor. Berätta för oss din materialhårdhet och maskininställning, så rekommenderar vi den kvalitet, beläggning och geometri som passar innan du gör en beställning.

Viktiga takeaways

• Karbid vinner på härdat stål på grund av het hårdhet och tryckhållfasthet, inte på grund av dess beläggning.
• Matcha underlag och geometri till hårdhetsbandet; en 30 HRC borr och en 55 HRC borr är olika verktyg.
• Håll ythastigheten låg och matningen per varv fast, med korta hack och kylvätska levererad till punkten.
• Styvhet, låg utlopp och konsekvent matning förhindrar mer brott än någon gradändring.
• Över 55 HRC, överväg spiralfräsning med en ultrahård pinnfräs istället för att borra.