So drehen Sie Werkstücke aus unterschiedlichen Materialien

 

 

 

Ich drehe Stahl

 

Stahl kann in unlegierten Stahl, niedriglegierten Stahl und hochlegierten Stahl eingeteilt werden, die sich alle auf die Empfehlungen zur Drehbearbeitung auswirken.

 

▲ Drehen

 

1. Drehen von unlegiertem Stahl

 

Materialklassifizierung: P1.1

 

Unlegierter Stahl kann einen Kohlenstoffgehalt von bis zu 0,55 % haben. Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (Kohlenstoffgehalt < 0,25 %) erfordert besondere Aufmerksamkeit, da er schwierig zu spänenbrechen ist und dazu neigt, Aufbauschneiden zu bilden.

 

Um Späne effektiv zu schneiden und zu kontrollieren, sollte die höchstmögliche Vorschubgeschwindigkeit verwendet werden. Es wird dringend empfohlen, Schlichtmessereinsätze zu verwenden.

 

Der Einsatz hoher Schnittgeschwindigkeiten hilft, Aufbauschneidenbildung zu vermeiden, die sich negativ auf die Oberflächengüte auswirken kann. Eine scharfe Schneidkante und eine leichte Schneidgeometrie können die Neigung zur Bildung von Aufbauschneiden verringern und Schäden an der Klinge verhindern.

 

2. Drehen von niedriglegiertem Stahl

 

▲ Drehen

 

Materialklassifizierung: P2.x

 

Die Bearbeitbarkeit von niedriglegiertem Stahl hängt vom Legierungsgehalt und der Wärmebehandlung (Härte) ab. Die häufigsten Verschleißmechanismen in dieser Gruppe sind Kolkverschleiß und Flankenverschleiß. Bei gehärteten Materialien ist auch eine plastische Verformung in der Schnittzone aufgrund hoher Hitze ein häufiger Verschleißmechanismus.

 

Für ungehärtete niedriglegierte Stähle werden Vorzugssorten und Geometrien aus der Stahlreihe empfohlen. Bei gehärteten Materialien ist die Verwendung härterer Sorten (Gusseisensorten, Keramik und CBN) von Vorteil.

 

3. Drehen von hochlegiertem Stahl

 

Materialklassifizierung: P3.x

 

Zu den hochlegierten Stählen zählen Kohlenstoffstähle mit einem Gesamtlegierungsgehalt von mehr als 5 %. Diese Gruppe umfasst sowohl weiche als auch harte Materialien. Ein höherer Legierungsgehalt und eine höhere Härte führen zu einer schlechteren Bearbeitbarkeit.

 

Bei niedriglegierten Stählen sollten bevorzugte Sorten und Geometrien gewählt werden.

 

Für Stähle mit einem Legierungsgehalt von über 5 % und einer Härte über 450 HB gelten zusätzliche Anforderungen an die Beständigkeit gegen plastische Verformung und die Klingenfestigkeit. Erwägen Sie die Verwendung härterer Materialien (Gusseisen, Keramik und CBN).

 

 

II Drehen von Edelstahl

 

Edelstahl kann in ferritisch/martensitischen, austenitischen und Duplexstahl (austenitisch/ferritisch) eingeteilt werden, jeweils mit eigenen Empfehlungen für die Drehbearbeitung.

 

1. Drehen von ferritischem und martensitischem Edelstahl

 

Materialklassifizierung: P5.1

 

Dieser Edelstahl wird als Stahl eingestuft und daher in die Kategorie P5.x eingestuft. Allgemeine Bearbeitungsempfehlungen für diese Stahlsorte beziehen sich auf unsere Edelstahlsorten und -geometrien.

 

Martensitischer Stahl kann unter gehärteten Bedingungen verarbeitet werden, was einen zusätzlichen Widerstand gegen plastische Verformung der Klingen erfordert. Erwägen Sie die Verwendung von CBN-Sorten mit HRC=55 und höher.

 

2. Drehen von austenitischem Edelstahl

 

▲ Drehen

 

Materialklassifizierung: M1.x und M2.x

 

Austenitischer Edelstahl ist die häufigste Art von Edelstahl, einschließlich superaustenitischer Edelstähle mit einem Nickelgehalt von über 20 %.

 

Zu den empfohlenen Sorten und Geometrien gehören unsere CVD- und PVD-Sorten für Edelstahl.

 

Bei Schnittunterbrechungen oder in Fällen, in denen das Hämmern der Späne oder das Verstopfen der Späne die primären Verschleißmechanismen sind, sollten Sie die Verwendung von PVD-Sorten in Betracht ziehen.

 

Weitere Überlegungen:

• Verwenden Sie immer Kühlmittel, um Kolkverschleiß und plastische Verformung zu reduzieren, und wählen Sie den größtmöglichen Nasenradius.
• Verwenden Sie runde Wendeschneidplatten oder kleine Hauptschneidwinkel, um Kerbverschleiß zu vermeiden.
• Aufbauschneiden kommen häufig vor und wirken sich negativ auf die Oberflächengüte und die Werkzeugstandzeit aus. Verwenden Sie scharfe Kanten und/oder Geometrien mit positiven Spanwinkeln.

 

3. Drehen von Duplex-Edelstahl (austenitisch/ferritisch).

 

Materialklassifizierung: M3.4

 

Ein höherer Legierungsgehalt in Duplex-Edelstahl kann zu Bezeichnungen wie Super-Duplex- oder sogar Hyper-Duplex-Edelstahl führen. Je höher die mechanische Festigkeit, desto schwieriger sind diese Materialien zu bearbeiten, insbesondere im Hinblick auf Wärmeentwicklung, Schnittkräfte und Spankontrolle.

 

Zu den empfohlenen Sorten und Geometrien gehören unsere CVD- und PVD-Sorten für Edelstahl.

 

Weitere Überlegungen:

• Verwenden Sie Kühlmittel, um die Spankontrolle zu verbessern und plastische Verformungen zu vermeiden. Für eine optimale Kühlung verwenden Sie Werkzeuge mit innerer Kühlmittelzufuhr.
• Setzen Sie kleinere Hauptschneidwinkel ein, um Kerbverschleiß und Gratbildung zu vermeiden.

 

 

III Drehen von Gusseisen

 

▲ Drehen

 

Gusseisen besteht hauptsächlich aus fünf Arten:

• Grauguss (GCI)
• Sphäroguss (NCI)
• Temperguss (MCI)
• Verdichtetes Graphiteisen (CGI)
• Austenitisches duktiles Gusseisen (ADI)

 

Gusseisen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Siliziumgehalt von 1-3 % und einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 2 %. Es handelt sich in den meisten Fällen um ein kurzspanendes Material mit guter Spankontrolle.

 

Für die meisten Gusseisenmaterialien werden unsere Gusseisensorten und -geometrien empfohlen. Für höhere Schnittgeschwindigkeiten in Grauguss werden Keramik- und CBN-Sorten empfohlen.

 

 

IV Drehen hitzebeständiger Superlegierungen (HRSA)

 

Hitzebeständige Legierungen weisen eine hervorragende mechanische Festigkeit und Kriechfestigkeit auf (die Tendenz von Feststoffen, sich unter Belastung langsam zu verformen). Sie weisen außerdem eine gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit auf. HRSA kann in vier Materialkategorien unterteilt werden:

• Nickelbasiert (z. B. Inconel)
• Auf Eisenbasis
• Auf Kobaltbasis
• Titanlegierungen (die reines Titan oder Titan mit und Strukturen sein können)

 

Die Bearbeitbarkeit von hitzebeständigen Legierungen und Titanlegierungen ist insbesondere unter Alterungsbedingungen schlecht und die Anforderungen an Schneidwerkzeuge sind besonders hoch. Der Einsatz scharfer Schneidkanten ist entscheidend, um die Bildung sogenannter weißer Schichten mit unterschiedlicher Härte und Eigenspannung zu verhindern.

 

HRSA-Materialien:Beim Drehen von HRSA-Materialien werden üblicherweise PVD- und Keramikmaterialien verwendet. Empfohlen werden für HRSA optimierte Werkzeuggeometrien.

 

Titanlegierungen:Verwenden Sie hauptsächlich unbeschichtete und PVD-Sorten. Auch für HRSA optimierte Geometrien werden empfohlen.

 

Zu den gängigen Verschleißnormen für Titan und Hochtemperaturlegierungen gehört der Kerbverschleiß. Befolgen Sie diese Richtlinien für eine optimale Leistung:

• Verwenden Sie einen Hauptschnittwinkel von weniger als 45 Grad.
• Achten Sie auf das richtige Verhältnis zwischen Wendeplattendurchmesser/Nasenradius und Schnitttiefe.
• Beim Rampenfräsen oder in mehreren Durchgängen wird eine Schnitttiefe von mehr als {{0}},25 mm (0,0098 Zoll) empfohlen.
• Verwenden Sie beim Drehen von Hochtemperatur- und Titanlegierungen immer Kühlmittel und achten Sie auf einen ausreichenden Fluss und die richtige Richtung.
• Bei der Verwendung von Keramik wird ein Voranfasen empfohlen, um die Gratbildung beim Ein- und Austritt aus dem Schnitt zu minimieren und eine optimale Leistung zu erzielen.

 

▲ Drehen

 

▲ Drehen

 

 

V Drehen von Nichteisenmetallwerkstoffen

 

Zu dieser Gruppe gehören Nichteisen-Weichmetalle wie Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing, Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) und Magnesium. Die Bearbeitbarkeit variiert je nach Legierungselementen, Wärmebehandlung und Herstellungsverfahren (Schmieden, Gießen usw.).

 

Drehen von Aluminiumlegierungen

 

Materialklassifizierung: N1.2

 

Verwenden Sie immer Klingen mit positiven Grundformen und scharfen Kanten. Unbeschichtete und PKD-Sorten werden bevorzugt.

Bei Aluminiumlegierungen mit einem Si-Gehalt über 13 % sollte PKD verwendet werden, da Hartmetallwerkzeuge eine deutlich verkürzte Lebensdauer haben können.

 

Kühlmittel werden bei der Aluminiumbearbeitung hauptsächlich zur Spanabfuhr eingesetzt.

 

 

VI Drehen von gehärtetem Stahl

 

Das Drehen von Stahl mit einer Härte von 55–65 HRC wird als Hartdrehen bezeichnet und stellt eine kostengünstige Alternative zum Schleifen dar. Das Hartdrehen von Teilen bietet mehr Flexibilität, kürzere Lieferzeiten und höhere Qualität.

 

Kubische Bornitridsorten (CBN) sind die ultimativen Schneidstoffe für oberflächengehärtete und induktionsgehärtete Stahlteile. Bei Stählen mit einer Härte unter ca. 55 HRC sollten Keramik- oder Hartmetalleinsätze verwendet werden.

Verwenden Sie optimierte CBN-Sorten für das Hartdrehen von Teilen.

 

Sorgen Sie für eine gute Maschinen- und Spannstabilität.

 

Nutzen Sie die kleinstmögliche Schnitttiefe, um einen minimalen Hauptschneidwinkel zu erreichen, und nutzen Sie die richtige Kantenvorbereitung, um die Werkzeuglebensdauer zu verlängern.