Materialkompatibilität: Schnellarbeitsstahl-Schaftfräser in der Bearbeitung P20, 718H, NAK80, H13

Schaftfräser aus Schnellarbeitsstahl werden aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Vielseitigkeit häufig in der Fertigungsindustrie eingesetzt. Wenn es um die Bearbeitung von zähen Werkzeugstählen wie P20, 718H, NAK80 und H13 geht, kann das richtige Schneidwerkzeug einen erheblichen Unterschied in der Effizienz, der Werkzeuglebensdauer und der Gesamtqualität des fertigen Teils bewirken. In diesem Artikel untersuchen wir, wie sich HSS-Schaftfräser bei der Bearbeitung dieser Materialien verhalten und warum sie eine ausgezeichnete Wahl sowohl für die Bearbeitung weicher als auch harter Materialien sind.

1. Die Materialien verstehen: P20, 718H, NAK80 und H13

P20-Werkzeugstahl: P20 wird häufig für Formen und Matrizen verwendet und ist ein vorgehärteter Werkzeugstahl mit mäßiger Härte. Es ist für seine gute Bearbeitbarkeit bekannt und wird häufig zur Herstellung von Formen für Kunststoffe und Leichtmetallguss verwendet.

718H (Inconel 718): Inconel 718 ist eine hochfeste Nickel-Chrom-Legierung und wird typischerweise in Hochtemperaturumgebungen wie Luft- und Raumfahrt und Turbinentriebwerken verwendet. Es ist bekannt für seine Festigkeit, Zähigkeit und Beständigkeit gegen Oxidation und Korrosion.

NAK80: Dies ist ein hochwertiger Formenstahl, der hauptsächlich in Kunststoffspritzgussformen verwendet wird. NAK80 bietet eine hohe Härte, hervorragende Polierbarkeit und wird aufgrund seiner Fähigkeit, enge Toleranzen einzuhalten, häufig im Formenbau mit feinen Konturen verwendet.

H13-Werkzeugstahl: H13 ist ein Warmarbeitsstahl, der für Hochtemperaturanwendungen konzipiert ist. Es wird häufig für Matrizen und Formen verwendet, die unter heißen Bedingungen arbeiten, beispielsweise in der Metallumformindustrie.

2. Leistung von HSS-Schaftfräsern bei verschiedenen Materialien

Jedes dieser Materialien stellt bei der Bearbeitung seine ganz eigenen Herausforderungen dar. Die Schärfe, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit von HSS-Schaftfräsern machen sie äußerst effektiv für die Bearbeitung einer Reihe harter und weicher Materialien. So funktionieren sie jeweils:

P20-Werkzeugstahl: HSS-Schaftfräser sind aufgrund der moderaten Härte des Materials eine ausgezeichnete Wahl für die Bearbeitung von P20. Diese Werkzeuge bieten hohe Präzision und sind in der Lage, eine scharfe Schneidkante beizubehalten, was zu glatten Oberflächen und einer langen Werkzeuglebensdauer führt. Die hervorragende Zähigkeit von HSS gewährleistet eine stabile Leistung auch bei leichten bis mittleren Belastungen.

718H (Inconel 718): Die Bearbeitung von Inconel 718 ist aufgrund seiner hohen Festigkeit und Neigung zur Kaltverfestigung eine Herausforderung. HSS-Schaftfräser sind aufgrund ihrer erhöhten Verschleißfestigkeit für die Bearbeitung dieser zähen Materialien geeignet, werden jedoch im Allgemeinen bei Anwendungen eingesetzt, die moderate Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe erfordern. Oft ist die richtige Kühlung (z. B. Ölnebel oder Wasserkühlung) erforderlich, um die Wärmeentwicklung zu reduzieren und die Werkzeugstandzeit zu verbessern.

NAK80: Dieses Material erfordert eine hohe Präzision und eine hervorragende Oberflächengüte, weshalb HSS-Schaftfräser mit überragender Schärfe und Kantenstabilität eine gute Wahl sind. Diese Schaftfräser eignen sich gut für Feinbearbeitungsvorgänge und liefern hochwertige Oberflächengüten, die für Anwendungen im Formenbau von entscheidender Bedeutung sind.

H13-Werkzeugstahl: HSS-Schaftfräser schneiden aufgrund ihrer Zähigkeit gut auf H13 ab, was dazu beiträgt, die Werkzeugintegrität bei Hochtemperaturoperationen aufrechtzuerhalten. Diese Schaftfräser ermöglichen sowohl die Grob- als auch die Feinbearbeitung mit konsistenten Ergebnissen, insbesondere in Kombination mit geeigneten Kühltechniken wie Wasserkühlung.

3. Faktoren, die die Bearbeitungsleistung beeinflussen

Obwohl HSS-Schaftfräser vielseitig einsetzbar sind, können bestimmte Faktoren ihre Leistung bei der Bearbeitung dieser Materialien beeinflussen:

Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit: Jedes Material hat eine optimale Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit. Bei weicheren Materialien wie P20 sind oft höhere Schnittgeschwindigkeiten möglich. Für härtere Materialien wie 718H werden normalerweise niedrigere Geschwindigkeiten empfohlen, um übermäßigen Werkzeugverschleiß und Wärmeentwicklung zu vermeiden.

Kühlmittelauswahl: Die Kühlumgebung spielt eine Schlüsselrolle für die Werkzeuglebensdauer. Bei Materialien wie Inconel 718 kann die Verwendung von Ölnebel oder Hochdruckkühlmittel die Werkzeuglebensdauer erheblich verlängern, indem die Wärmeentwicklung reduziert wird. Umgekehrt könnte bei Materialien wie P20 und NAK80 eine Wasserkühlung wirksamer sein, um die Schärfe des Werkzeugs aufrechtzuerhalten und Materialansammlungen an der Schneidkante zu verhindern.

Werkzeugsteifigkeit: Die Steifigkeit des Schneidwerkzeugs und der CNC-Maschine spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung von Präzision und Oberflächengüte. Bei zähen Materialien wie H13 stellt die Fähigkeit des Werkzeugs, bei Hochgeschwindigkeitsvorgängen steif zu bleiben, sicher, dass das Werkzeug nicht vorzeitig verschleißt oder Vibrationen erzeugt, die die Qualität des Teils beeinträchtigen würden.

4. Vorteile von HSS-Schaftfräsern für die Bearbeitung zäher Materialien

Zähigkeit und Verschleißfestigkeit: HSS-Schaftfräser aus ultrafeinen Partikelsubstraten (0,4 μm) bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Zähigkeit und Verschleißfestigkeit und eignen sich daher ideal für die Bearbeitung zäher Materialien wie 718H und H13.

Lange Standzeit: Das verbesserte Design von HSS-Schaftfräsern ermöglicht es ihnen, sowohl grobe als auch feine Bearbeitungsaufgaben zu bewältigen, bietet langfristig stabile Leistung und reduziert die Häufigkeit von Werkzeugwechseln.

Vielseitigkeit: Diese Schaftfräser können in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt werden, einschließlich Ölnebel, Wasserkühlung und Ölkühlung, sodass sie sowohl bei Trocken- als auch bei Nassschneidanwendungen hervorragende Ergebnisse erzielen.

5. Fazit: Die beste Wahl für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Werkzeugstählen

Schnellarbeitsstahl-Schaftfräser sind ein vielseitiges und zuverlässiges Werkzeug für die Bearbeitung verschiedener zäher Materialien wie P20, 718H, NAK80 und H13. Ihre Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Stabilität unter Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungsbedingungen machen sie zu einer guten Wahl für Branchen, die Präzision und Haltbarkeit erfordern. Durch die Auswahl des richtigen Werkzeugs, die Optimierung der Schnittparameter und den Einsatz geeigneter Kühltechniken können Hersteller ihre Produktivität und Werkzeuglebensdauer maximieren und gleichzeitig qualitativ hochwertige Ergebnisse erzielen.