절삭 공구 선택 가이드:철과 비철 금속

금속 가공 재료가 철 또는 비철인지 여부가 중요합니까? 가장 중요한 요소는 재료가 기계의 절삭 공구와 어떻게 작동하는지 이해하는 것입니다. 중요한 것은 야금 지식을 갖춘 공구 제조업체를 찾는 것입니다. 가공용 금속 유형의 주요 차이점에 대해 알아야 할 사항을 알아보세요.

기계공에게 "철"이라는 단어를 정의해 달라고 하면 같은 대답을 듣게 될 것입니다. 철 금속은 녹이 슬어 탄소강, 주철, 공구강 등입니다. 이 진술은 사실이지만 야금학적 정의가 더 구체적이고 훨씬 더 광범위한 금속을 포괄하기 때문에 불완전합니다.

Kennametal의 Knowledge Center Americas 프로그램 관리자인 Aaron Schade는 "간단히 말해서 철 소재에는 철이 포함되어 있습니다. "물론 여기에는 주철과 강철이 포함되지만 스테인리스강 및 대부분의 초합금과 같이 일반적으로 녹슬지 않는 금속도 포함됩니다."

그러나 다른 방식으로 보면 비철 재료 그룹에는 알루미늄, 구리, 황동, 플라스틱 및 복합 재료가 포함되며 이 그룹에 없는 것은 모두 철로 분류할 수 있습니다. 그러나 철류이든 비철류이든, 둘 다 다양한 설계 기능, 속도 및 공급을 필요로 하는 매우 다양한 재료를 포함하고 있다고 Schade는 설명합니다.

순수주의자는 많은 알루미늄 합금과 심지어 일부 구리와 청동도 소량의 철을 함유하고 있기 때문에 철을 함유한다고 주장할 수 있습니다. 그러나 그것은 지나친 단순화일 가능성이 있습니다. 철의 존재 여부만이 아니라 철의 양이라고 Schade는 말합니다.

비철금속은 철 염기 또는 상당한 양의 철을 전혀 포함하지 않습니다. 예를 들어, 316 스테인리스 스틸에는 대략 62~72%의 철이 포함되어 있습니다. Inconel 718은 니켈 기반이지만 여전히 17%의 철을 포함하고 6061-T6 알루미늄은 최대 0.7%의 철만을 포함합니다. 이것이 Schade가 그렇게 심오한 기술적인 주제에 대해 포괄적인 진술을 하기가 어렵다고 말하는 이유입니다.

Schade는 "더 중요한 것은 명명법에 관계없이 주어진 재료에 가장 적합한 도구를 식별하는 것입니다."라고 말합니다.

Kennametal의 재료 분석 관리자인 Binky Sargent도 이에 동의합니다. “304 스테인리스 또는 6061-T6 철 또는 비철금속이든 가장 중요한 것은 절삭 공구가 재료와 상호 작용하는 방식입니다.”라고 그녀는 말합니다. "칩이 어떻게 형성되고 작업 영역에서 칩을 제거하는 가장 효과적인 방법, 재료의 열 및 화학적 특성이 공구에 미치는 영향, 형상 및 형상에 상대적인 부품 형상의 형상을 알아야 합니다. 커터의."

기본적으로 적절한 도구 선택은 공작물 재료의 야금학적 분류보다 훨씬 더 많은 것에 달려 있습니다.

철금속 대 비철금속:올바른 절삭 공구 선택

Kennametal 및 기타 절삭 공구 제조업체는 "철과 비철"을 피하고 대신 경도, 강도, 연성, 열전도도 및 화학 조성과 같은 야금학적 특성을 기준으로 재료 그룹을 지정합니다. 주어진 재료를 가공할 때 어떤 절삭 공구가 가장 효과적인지, 그리고 이를 가장 잘 적용하는 방법을 결정하는 것은 이러한 속성입니다. 다음 목록은 절단 도구 선택에 대한 몇 가지 기본 지침과 함께 Kennametal의 각 범주를 설명합니다.

스틸 :P1 – P6

1018 및 A36과 같은 저탄소강은 P1 범주에 속하는 반면 P6에는 PH(석출 경화) 및 400 시리즈 스테인리스강(예:440C, 15-5 및 17-4)이 포함됩니다. 그 사이에는 공구강(D2, S7), 주형강(P20), 다양한 합금강(4340, 8620 등)이 있습니다. 일반적으로 포지티브 레이크, 산화알루미늄 코팅 카바이드 공구는 더 부드러운 P1 및 P2 금속에서 잘 작동하는 반면, 경도가 증가함에 따라 더 큰 모서리 준비(K-랜드 생각)와 더 음의 레이크가 있는 공구가 선호됩니다.

스테인리스 스틸:M1 – M3

P 그룹에서 발견되는 페라이트계 및 마르텐사이트계 스테인리스강과 달리 M1 및 M2 유형 스테인리스강은 오스테나이트계(즉, 면심 입방 결정 구조를 가짐)인 반면 듀플렉스 M3 강(니트로닉은 1개)은 2상 페라이트를 포함하는 미세 구조로 인해 매우 단단합니다. 스테인리스강 및 듀플렉스강은 또한 최소 10.5%의 크롬과 니켈 및 기타 까다로운 요소를 포함합니다. 일반적으로 모서리 준비가 최소화되고 이송 속도가 적당하고 절삭 깊이가 낮은 포지티브 레이크 CVD 코팅 공구를 사용하십시오.

니켈 가공에 도움이 필요하십니까? " 읽기 니켈 기반 고온 합금을 위한 5가지 금속 절단 팁 .”

주철:K1 – K3

철은 K1 또는 회주철을 사용하는 맨홀 덮개에서 CGI를 사용하는 브레이크 디스크 또는 K2 금속인 압축 흑연 철에 이르기까지 공장의 머시닝 센터에서 볼 수 있는 바이스에 이르기까지 모든 곳에 있습니다. 바이스는 상품명 "Dura-Bar"로도 알려진 K3 등급 연성 철을 사용합니다. 모든 아이언은 짧은 치핑과 연마재로 플랫 탑(제로에서 네거티브 레이크) 세라믹 및 PCBN 절삭 공구를 최우선으로 선택합니다. CVD 코팅 카바이드는 가장 단단한 철을 제외한 모든 철에 탁월한 성능을 발휘합니다.

비철금속:N1 – N7

Kennametal의 Schade가 지적했듯이 비철금속은 대부분 철을 포함하지 않는 모든 재료입니다. N1부터 N3까지의 명칭에는 유비쿼터스 6061-T6부터 공융 및 매우 마모성이 강한 Al-12Si에 이르기까지 모든 알루미늄이 포함됩니다.

N4는 구리, 황동 및 아연 기반 합금을 의미하며, 이는 대부분 자유 가공 금속의 상당한 목록입니다. N5부터 N7에는 플라스틱과 고무에서 흑연과 CFRP에 이르기까지 모든 것이 포함되어 있습니다.

절삭 공구의 관점에서 볼 때, 연질 플라스틱 및 고무는 매우 날카로운 HSS 공구 비트로 가장 잘 절단될 수 있지만 대부분의 이러한 재료는 고양성, 일반적으로 코팅되지 않은 초경 또는 PCD 또는 다결정 다이아몬드 인서트로 잘 가공됩니다.

초합금:S1 – S4

이름에서 알 수 있듯이 S-시리즈 고온 합금은 가공하기 가장 어려운 재료 중 하나이며 다음을 포함합니다.

• S1:철 기반 또는 S1 합금인 A286
• S2:코발트를 함유한 위성
• S3:Inconel 625 및 Monel은 니켈 함량이 높은 초합금입니다.
• S4:Ti6Al-4V와 같은 티타늄이 가장 일반적인 소재입니다.

길고 가느다란 칩이 일반적이며 절삭 깊이 노칭, 가공 경화 및 구성인선도 마찬가지입니다. 날카롭고 포지티브 레이크 절삭 공구가 필요하며 절삭 속도가 느리고 설정이 견고해야 합니다. 생산성을 높이려면 화학적 반응성으로 인해 티타늄을 제외하고 세라믹 절삭 공구를 고려하십시오.

경화 재료:H1 – H4

공구강, pH 스테인리스강 및 고탄소강이 열처리를 통해 경화되면 종종 탄화물 절삭 공구에서 세라믹 또는 다결정 입방정 질화붕소를 나타내는 "PCBN"으로 만든 공구로 전환해야 합니다.

H1(최대 48HRC)에서 H4(60HRC 이상) 소재의 극도의 내마모성과 마모성을 완화하기 위해 절삭 깊이와 절삭 속도도 줄여야 합니다. 초합금과 마찬가지로 설정이 더 단단할수록 더 좋습니다.

공구 제조업체 간에 유사한 절삭 공구 선택 기준

Seco Tools 및 Sandvik Machining Solutions의 기업 응용 엔지니어인 Brian Hoefler는 Kennametal과 약간 다른 재료 설명을 사용하지만 절삭 공구 선택의 기본 기준은 동일합니다.

Hoefler는 "모든 재료의 가공성은 미세 구조, 열전도율, 탄소 함량, 몰리브덴 및 텅스텐과 같은 합금 원소의 존재 및 기타 여러 변수에 크게 좌우됩니다."라고 말합니다.

결국 올바른 도구를 선택하는 것은 일반적으로 가공 중 발생하는 열과 마모를 견디면서 가공물 재료의 야금 결합을 끊는 데 가장 효과적인 절삭 공구 재료, 형상 및 코팅에 따라 결정됩니다.

Hoefler는 "의심스러운 경우 지식이 있는 절삭 공구 공급업체와 상의하여 도움을 받으십시오. "무엇을 자르든 상관없이 생산적이고 비용 효율적인 솔루션을 사용할 수 있는 가능성이 매우 높습니다."

절단하는 재료의 금속 구성을 얼마나 잘 알고 있습니까? 동료와 공유하세요.