Utilizarea carburilor metalice in constuctia de masini

Tehnologia de prelucrare prin aschiere cu scule armate cu placute din carburi metalice

Sculele armate cu placute din carburi metalice brazabile sau amovibile cit si sculele monobloc (burghie, freze, etc.) sunt larg utilizate in constructia de scule pentru aschierea metalelor si aliajelor feroase si nefe3roase, cit si pentru prelucrarea altor materiale ca : materiale plastice, testolit, ebonita, etc.
Carburile metalice sunt utilizate si pentru durificarea suprafetelor altor scule construite din oteluri, in special otelurile de scule si otelurile rapide.
Utilizarea pe scara tot mai larga a unor sorturi foarte diversificate de carburi metalice ca urmare a dezvoltarii metalurgiei pulberilor, a dus la cresterea continua a vitezelor de aschiere a diferitelor materiale (aliajelor feroase si neferoase, etc.), fapt ce a condus la cresterea productivitatii, implicit a indicilor tehnico-economici.
In constructia moderna de scule, placutele din carburi metalice de diverse formew si tipodimensiuni sunt fixate prin lipire pentru cutite de strung, freze cu coada, alezoare, adancitoare, brose, etc.
Locasul pentru lipirea placutelor se realizeaza in general prin frezare la unghiul de degajare (γ) si inclinare (λ) pe care trebuie sa-l aiba scula. Locasul se facde dupa sublone, cu 1-1,5 mm mai mare decat dimensiunile placutei, pentru a permite materialului de lipit sa se scurga si sa se distribuie cat mai uniform in zona de lipit.
La sculele care sunt supuse la prelucrari cu sarcini mari si temperaturi ridicate (900˚C...950˚C), sunt realizate lipituri cu cupru electrolitic sau cu aliaje de cupru-nichel etc.pentru sculele de dimensiuni mici, la care nu apar sarcini mari si nici temperaturi prea ridicate (300˚C...400˚C), lipirea se face cu aliaje de argint (20%...40%Ag), care confera lipiturilor o rezistenta ridicata.
La lipirea placutelor sunt utilizati diversi fondanti care au rolul sa protejeze suprafetele lacasului sculei, si placutei de carburi metalice impotriva oxidarii, indeparteaza oxizii care apar in timpul topirii si asigura si o buna umectare a suprafetelor de lipit.
Fondantul cel mai utilizat la lipituri cu cupru este tetraboratul de sodiu – borax (Na2 B4 O7 10H2 O) care se alege in functie de natura materialului de lipit. La lipirile cu alama se utilizeaza un amestec de 50% borax si 50% acid boric. Pentru lipirea cu aliaje de argint se foloseste ca fondant un amestec de florura de calciu 43% si 57% acid boric.
Lipirea cu curenti de inalta frecventa este una din cele mai productive si economice metode, care asigura si o inalta calitate lipirii, datorita faptului ca timpul de incalzire si topire este de scurta durata, ca urmare si placutele din carburi metalice sunt mai oxidate.
De asemenea si lipirea prin contact electric este larg utilizata, desi tehnologia de lipire este mai dificila ca in cazul precedent. In acest caz, capul sculei este prins intre electrozi si este incalzit pina la 800˚C pana ce fondantul (borax) care a fost pus s-a topit, apoi se pune aliajul de lipit, dupa care placuta din carburi metalice este presata cu o tija incalzita.
Prinderea mecanica a placutelor din carburi metalice a fost pusa la punct in ultimii ani, fapt ce permite ca si exploatarea sculelor sa se facamai rational.
Ca urmare, o fixare sigura si corespunzatoare a placutelor impune si o precizie mult mai ridicata a elementelor de prindere, cat si o calitate superioara a materialelor din care sunt executate aceste elemente. Locasul de fixare a placutelor trebuie sa fie prelucrat precis. Abaterile de forma, dimensiune si rugozitate trebuie sa fie cat mai mici swi corespunzator campului de tolerante indicat. De asemenea, si placutele trebuie sa fie executate foarte precis, in tolerantele prevazute de STAS – uri ; se va da o mare atentie planeitatii lor pe suprafetele de asezare din locasul sculei. Prinderea mecanica permite ca placutele sa fie utilizate mai rational prin utilizarea tuturor muchiilor aschietoare a placutelor, cat si printro schimbare mai rapida a lor cand sunt deteriorate sau uzate.
Utilizarea placutelor cu multe muchii aschietoare, care au ajuns la placutele de forma patrata pana la 8 muchii active, inclusiv utilizarea placutelor rotunde, care pot fi folosite la maximum prin rotirea lor periodica, cu o anumita valoare a unghiului, scoate in evidenta tendinta tot mai larga de raspandire a placutelor amovibile pentru diferite tipuri de scule ( cutite, freze, brose etc ).
Prinderea mecanica a placutelor prezinta si un alt avantaj, prin aceea ca placutele nu mai sunt incalzite la temperatura de lipire, ca urmare isi pastreaza propritattile, fapt ce face ca si durabilitatea lor sa fie mai mare. De retinut ca, in foarte multe cazuri, la unele genuri de scule nu se poate realiza prinderea mecanica a placutelor ( burghie mici, freze deget, freze melc etc ) , iar lipirea lor cu aliaje dure nu este economica.
In asemenea cazuri sculele se realizeaza monobloc din carburi metalice mai cu seama in cazul in care este o productie de serie si este justificata constructia unor matrite.

Scule si tehnologii de strunjire

Prelucrarea materialelor feroase, neferoase, materialelor plastice etc. prin strunjire in constructia de masini ocupa circa 65 – 75% din volum si nomenclatura. Sculele utilizate sunt cutitele de strung cu placute din carburi metalice STAS – 9130 – 72 care sunt de diferite forme si tipo – dimensiuni ; multe din aceste tipuri de cutite sunt utilizate si pentru alteprelucrari ca : rabotare, mortezare etc. Se folosesc tipuri de cutite si pentru prelucrarea unor roti dintate melcate, cilindrice sau globoidale. In ansamblu, tote genurile si tipodimensiunile de cutite de strung sunt armete cu placute din carburi metalice, cu exceptia cutitelor ce se construiesc din otel de scule sau otel rapid ( OSC, Rp ).
Elementul deosebit care are o mare pondere in utilizarea cutitelor de strung este durabilitatea lor in timp ( T m ), adica timpul intre doua ascutiri. La sculele armate cu placute, durabilitatea este in general considerata de 60, 90, 120 min in functie de materialele care se prelucreaza cat si de regimul de aschiere utilizat. Domeniul larg de variatie a durabilitatii sculei depinde de compozitia carburii metalice cat si de variatia regimului de aschiere.
De mentionat ca placutele sunt prevazute cu o degajare in apropierea muchiei aschietoare denumita spargator de aschii, care conduce in general la fragmentarea aschiilor lungi, in special la prelucrarea otelurilor si unor aliaje neferoase.
Utilizarea cat mai rationala a carburii metalice a condus la realizarea de catre diverse firme a unor placute amovibile cu un numar mai mare de muchii aschietoare care permit schimbarea pozitiei lor rapid si in mod corespunzator. Aceste placute se pot intoarce si fixa pe suportul cutit pe ambele fete.
Pentru cutitele de prelucrat degajari sau pentru retezare se utilizeaza placute prismatice care pot fi reglate in suportul cutit.
De retinut ca deteriararea acestor placute nu permite reconditionarea lor, fapt pentru care nu mai pot fi reutilizate.