· Екипът на Cutek · Ръководства за избор · 7 мин. четене
Какво е циркулярен диск? Видове според материала и конструкцията
Практическо въведение в циркулярните дискове от инструментална и бързорежеща стомана, цял твърд сплав, както и TCT, Cermet и PCD.
Циркулярният диск е кръгъл въртящ се режещ инструмент със зъби по външната периферия. Монтира се на машина и се върти с висока скорост, за да разделя детайла чрез контролирано отнемане на материал. Според конструкцията може да реже стомана, алуминий, дървесина, пластмаси, композити и други промишлени материали.
Корпусът носи режещите ръбове, зъбите последователно навлизат в детайла, а машината управлява оборотите и подаването. Промишлените дискове са за повторяемо рязане на CNC машини, форматни циркуляри, студени циркуляри, тръбни линии и линии за екструзия на алуминий.
Основната разлика често е материалът на режещия ръб. Някои дискове са изцяло от един материал, други съчетават жилав стоманен корпус с по-твърди запоени или механично закрепени пластини. Това влияе върху твърдост, якост, топлоустойчивост, живот, повърхност, поддръжка и цена на среза.
Устройство на циркулярния диск
Повечето промишлени дискове имат три функционални зони:
- Корпус: дискът, който носи зъбите и се монтира на шпиндела. Дебелина, напрежение, балансиране и равнинност влияят на стабилността и вибрациите.
- Зъби или режещи ръбове: навлизат в детайла и образуват прореза. Геометрията, броят, предният и задният ъгъл определят образуването и отвеждането на стружките.
- Отвор и монтажни елементи: централен отвор, шпонкови канали, задвижващи отвори или фланци предават въртящия момент.
Диаметърът е много по-голям от дебелината, затова дискът трябва да устоява на странично отклонение при висока скорост. Тънкият диск намалява загубите и натоварването, а по-дебелият корпус обикновено повишава коравината при тежко рязане. Балансът зависи от машината, детайла, диаметъра, ширината на прореза и режимите.
Две основни конструкции
Дисковете се разделят на монолитни и с отделно запоени зъби.
Монолитни циркулярни дискове
Монолитният диск е главно от един материал, а зъбите са шлифовани директно в корпуса. Няма отделни пластини от твърд сплав, Cermet или диамант. Може да се заточва като една част, но материалът трябва да осигурява здравина на корпуса и износоустойчивост на зъбите.
Тук спадат дисковете от инструментална стомана, HSS и цял твърд сплав.
Дискове със запоени зъби
Те съчетават стоманен корпус и отделни пластини. Корпусът дава жилавост, еластичност и затихване, а пластините — твърдост или топлоустойчивост. Изработват се от волфрамов карбид, Cermet или PCD и обикновено се запояват в подготвени гнезда.
Така корпусът и ръбът се оптимизират отделно; това е основата на много производителни TCT, Cermet и PCD дискове.
Разпространени видове според материала
1. Дискове от инструментална стомана
Целият диск от инструментална стомана е от въглеродна или нисколегирана стомана, а зъбите се шлифоват в плочата. Тук терминът не включва по-високолегираните HSS класове по-долу.
Той е икономичен и лесен за производство. Подходящ е за умерени скорости, натоварвания и износване: избрани разрези на дърво, леко механично рязане или честа смяна и заточване. Топлоустойчивостта и животът обикновено са по-ниски от HSS или твърдосплавните зъби, затова не е универсален за високоскоростно рязане на метал.
2. Дискове HSS
HSS е бързорежеща стомана — семейство високолегирани инструментални стомани, запазващи твърдост при повишена температура. Дисковете HSS са изцяло от нея; някои имат покрития TiN, TiAlN или CrN за по-добро плъзгане и износоустойчивост.
Спрямо обикновената инструментална стомана HSS има по-добра гореща твърдост и устойчивост при запазена жилавост. Използва се за студено рязане на метали, тръби, профили и други черни метали. Може да се заточва многократно, докато корпусът и геометрията са годни.
HSS не е синоним на всяка инструментална стомана, а по-производителна подгрупа за по-високи температури и скорости.
3. Цели твърдосплавни дискове
Целият твърдосплавен диск е от синтерован волфрамов карбид в цялата режеща структура, без стоманен корпус и запоени пластини. Има много висока твърдост, коравина и износоустойчивост, но е по-крехък и понася по-слабо удар и вибрации от стоманата.
Затова се използва избирателно при малки диаметри, прецизно прорязване, микрообработка, печатни платки и електронни материали, когато точността е по-важна от ударната якост. Нужни са корав станок, малко биене и контролирани условия.
4. Дискове TCT
TCT означава Tungsten Carbide Tipped — зъби от волфрамов карбид. Стоманеният корпус носи отделни запоени пластини. Стоманата осигурява жилавост и затихване, а карбидът — твърд и устойчив ръб.
TCT е най-универсалната промишлена категория. Реже алуминий и други цветни метали, масивна дървесина, дървесни плоскости, пластмаси и много общи приложения. Класът и геометрията трябва да съответстват на детайла: зъбът за алуминий може да не е подходящ за стомана или абразивни композити.
Дисковете за алуминий често имат положителен преден ъгъл и геометрия за отвеждане на стружките. За дърво и плоскости се използват ATB, трапецовидно-плоски и други форми, балансиращи повърхността и отчупването.
5. Дискове Cermet
Cermet е композит от керамични фази, например титанов карбид или нитрид, и метална свръзка. При диск Cermet пластините са запоени към корпус от легирана стомана.
Материалът може да предлага устойчивост на окисляване при висока температура и ниско химично сродство с желязото. Подходящ е за производително сухо или минимално смазано рязане на въглеродна, конструкционна и друга стомана. При правилни машина и режими осигурява чист срез и дълъг живот.
По-твърд и топлоустойчив е от много карбиди, но може да понася по-слабо силен удар и прекъснато рязане. Стабилността, настройката и геометрията са решаващи.
6. Дискове PCD
PCD означава поликристален диамант. При диск PCD синтетичните диамантени частици се синтероват в режещ слой, обикновено върху карбидна основа, запоена към стоманения корпус.
PCD е изключително устойчив при силно абразивни цветни и неметални материали: фиброцимент, калциев силикат, въглеродни композити, ламинати и абразивни алуминиеви сплави. Използва се и за някои алуминиеви и термопрофили, когато е нужен дълготрайно стабилен ръб.
Високата цена може да е оправдана, ако животът, по-малкото смени и стабилното производство са по-важни. Реалният живот зависи от детайла, замърсяванията, машината, зъба, режимите и заточването; универсалните множители спрямо TCT са ненадеждни.
Сравнение на материалите
| Вид | Конструкция | Основно предимство | Типични приложения |
|---|---|---|---|
| Инструментална стомана | Цял корпус от въглеродна или нисколегирана стомана | Ниска цена, лесно заточване, жилавост | Леко рязане на дърво и механично отрязване |
| HSS | Цял корпус от бързорежеща стомана | Гореща твърдост, устойчивост, заточване | Тръби, профили и метал при средна скорост |
| Цял твърд сплав | Монолитен синтерован карбид | Коравина, твърдост и точност | Малки прецизни разрези и специални материали |
| TCT | Стоманен корпус с карбидни зъби | Универсалност, жилавост, много материали | Алуминий, дърво, плоскости, пластмаса и общо рязане |
| Cermet | Стоманен корпус с Cermet зъби | Топлоустойчивост и чист срез на стомана | Въглеродна и конструкционна стомана, студено рязане |
| PCD | Стоманен корпус с диамантени зъби | Много висока абразивна устойчивост | Фиброцимент, ламинати, композити и абразивен алуминий |
Други фактори за избор
Материалът е само началото; следните фактори могат да влияят също толкова.
Геометрия и брой зъби
Формата управлява влизането, разделянето на стружката и излизането. Често се използват ATB, плосък FTG и трапецовидно-плосък TCG. Повече зъби могат да подобрят повърхността, а по-малко понякога дават повече място за стружки и производителност.
Ширина на прореза и дебелина
Прорезът е ширината на отнетия материал. Тесният намалява загубите, товара и отпадъка, важно при скъп алуминий или дърво. По-дебел корпус и по-широк прорез могат да повишат стабилността. Дискът трябва да съответства на шпиндела, защитата, фланците и подаването.
Коравина, скорост и подаване
Материалът не компенсира неподходяща машина. Биене, фланци, закрепване, скорост, подаване, охлаждане или минимално смазване и отвеждане влияят на живота. Производителният диск изисква стабилна установка и режими в допустимите граници.
Детайл и производствени цели
Отчетете твърдост, абразивност, сечение, стена, повърхност, обем и цена на среза. Универсален TCT е подходящ за смесен цех; PCD може да е по-икономичен за абразивни плоскости; специална стоманена линия може да работи по-добре с Cermet или HSS.
Обобщение
Циркулярният диск е кръгъл зъбен инструмент, който отнема материал при бързо въртене. Основните класове са монолитни дискове от инструментална стомана, HSS и твърд сплав и оснастени TCT, Cermet и PCD. Всеки балансира различно твърдост, жилавост, топлина, живот, поддръжка и цена.
Изборът не зависи само от материала. Конструкцията и зъбът трябва да съответстват на детайла, машината, режимите, повърхността и обема. За избор на диск за алуминий, стомана, дърво, пластмаса или композит изпратете данните на инженерите на Cutek.
