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蓝帜金工倍锐特(LMT- BOEHLERIT)车刀

品牌:蓝帜金工

蓝帜金工倍锐特(LMT- BOEHLERIT)车刀产品介绍

 

  作为面向未来的一种远期投资,德国蓝帜金属加工技术集团一贯重视研究开发工作的投入。LMT-BOEHLERIT(蓝帜—倍锐特)作为集团的材料研发中心和生产中心,在刀片几何槽形、材质、涂层等技术方面不断改进,并针对钢、铸铁、铝和难加工不锈钢的车削加工开发出一系列的新产品,如加工钢材的Steeltec LC215K 和LC225K,加工不锈钢的Supertec LC415Z,铸铁加工的Casttec LC620H,铝加工的Alutec LC600A。


Steeltec LC215K和LC225K——钢车削的行家里手


  车削刀片的性能在过去三十年里取得了巨大的进步。从上世纪70年代的氮化钛TiN涂层到随后的氮碳化钛TiCN涂层,再到80年代黑色耐高温的陶瓷涂层,钢的切削速度已经提高到200m/min以上,同时还减少了月牙洼磨损,从而在缩短加工时间的同时提高了刀具寿命,达到了降低生产成本的要求。
  1991年汽车行业对刀片的一次全面分析性研究更是对涂层的发展起了关键性的作用。分析显示,由于使用者很难判断出黑色涂层的磨损情况,刀片的三分之一左右的刃口在尚未使用前便被丢弃。这一发现触发了用户对易于识别磨损情况的“金色”刀片的需求量,刀具厂家立即对这一需求作出了反应,在氧化铝涂层上沉积一层薄的氮化钛涂层,但这种方法代价太大,对很多钢材和铸铁材料来说,黑色氧化铝涂层的加工性能远远优于黄色氮化钛涂层。为将两者的优点结合起来,就需要一种黄色的“陶瓷”复合涂层,使它在有氧化铝的高效性同时又有氮化钛的磨损易识别性。



  位于卡芬堡的蓝帜金工集团切削材料研发中心2005年开发出了Steeltec LC215K系列刀片,到目前为止,倍锐特是唯一成功利用中温化学涂层(MT-CVD)技术生产出“黄色氧化铝复合涂层”的厂商。在增加刀片磨损易识别性时,要保证涂层的耐高温性能达到更高切削速度就要求涂层间有更高的粘合性。倍锐特的诀窍在于各涂层间利用了新开发的Durotec技术的齿状过渡层。采用Durotec技术的刀片散热表面结构使加工工件时产生的高温可以通过刀片分散出去,因而在干切削钢和合金钢时性能更好。
  事实表明:由于黄色氧化铝涂层和Durotec 齿状涂层间极好的粘合性,Steeltec LC215K在切削钢材时可以达到300m/min以上的切削速度,而刀片寿命比现有其它刀片提高了30%,加工更经济可靠。
  目前Steeltec LC215K涂层系列的200多种刀片已经广泛应用在生产中,其优点是:黄色涂层的磨损易于识别,刀片刃口完全可以充分得到使用;涂层表面更平滑,指印不留痕。
2006年9月,倍锐特在LC215K的基础上新推出韧性更好的LC225K刀片。它的出现扩大了Steeltec系列刀片的加工适用范围。在Steeltec表面耐高温和耐磨性优势上,由于LC225K的韧性更好,刀片的使用寿命在原有的基础上又延长了30%。


Supertec LC415Z——难加工材料轻松应对


  不锈钢的难加工特性是一致公认的。在通常情况下,单个切削刃加工铝的平均寿命是数天,用于易切削钢约一个班次,灰铸铁1.5~2个小时,新的GGV石墨铸铁1小时15分钟,球墨铸铁GG60 1个小时,加工钢材(如42CrMo4)平均为45分钟,奥氏体不锈钢20分钟,用于超级合金只能使用5~10分钟。而超级合金如今已广泛运用在发动机和涡轮、能源机械(如汽轮机、火箭助推器和原子反应堆)、航空和航天业以及医药工业(螺钉,关节)等行业,要求合金材料具有很好的耐高温性,因此材料成分复杂,而导致了其难加工的特性。
  这类材料从合金成分上大致可分为以下几个大类:
  镍合金类:哈司特镍合金,镍合金 600~901,尼孟合金,Incoloy合金,Monel蒙乃尔铜-镍合金,Waspaloy沃斯帕洛伊合金(耐高热镍基合金);
  钴合金:Hayness 25(海恩斯25),Stellite钨铬钴合金;
  钛合金:各种钛基合金;
  铁合金:如不锈钢。
  倍锐特的冶金和刀具专家们经过多年的研究工作,开发出针对这类合金加工的超级材质Supertec LC415Z系列刀片。这种刀片以细腻的超细晶粒基质材料和锋利的刃口结构保证了加工的稳定性。刀片耐高温和平滑的氮化物涂层、高含铝量和极细的晶体结构使其在加工超级合金,如铬镍铁合金、镍基合金、尼孟合金和钛合金时可以提高切削速度,延长刀具的使用寿命。LC415Z刀片在加工奥氏体不锈钢时切削速度最高可达200m/min。
LC 415Z的技术优势:超细晶粒的基体材料增加了刃口的稳定性;超级耐高温氮化涂层;
高含铝量和细晶粒结构。
  客户受益:合金加工更加安全;涂层的耐高温性可以采用更高的切削速度;延长刀具寿命,降低单件成本;对众所周知的难加工材料具有良好的断屑性。


Casttec LC620H——铸铁加工行家
  虽然由于污染等原因,铸铁有被铝替代的趋势,但到目前为止铸铁加工仍占全球金属加工总量的15%,即使在注重环保的欧洲也有5%左右。蠕虫石墨铸铁GGV的出现使铸铁应用重新焕发生机,90年代的切削材料逐渐倾向陶瓷和CBN。虽然这些材质硬度很高,且高温加工时稳定性良好,但同样存在韧性不足、加工安全性差的缺陷。倍锐特基于此研究开发了加工性能好、有良好韧性,能保障加工安全性并延长使用寿命的车削产品。
  由于合金成份不同,其冷却速度、铸造工艺和铸铁的机械特性千变万化,针对这种不同的特性,硬质合金是最安全的加工材料。
  铸铁材料大致可以分为:灰铸铁(GG),球墨铸铁(GGG),可锻铸铁(GTS),蠕虫石墨铸铁(GGV),合金铸铁。
  根据铸铁的显微结构又可分为: 铁素体,珠光体,铁素体/珠光体。
  铁素体硬度低于150HB,易加工,但铁素体的低硬度和高延展性使其具有粘性大的缺点,在低速情况下容易形成积屑瘤。珠光体的特性使铁素体/珠光体和珠光体晶体结构的铸铁包含从150HB左右的低硬度铸铁到硬度高于280~300HB的冷硬铸铁。这类铸铁还有最难加工的但也是最重要最常用的材料——珠光体比例大于70%的GGG60。
  影响材料硬度的成份碳化物包括渗碳铁或合金渗碳铁,是刀具磨损的主要原因。珠光体铸铁在浅表加工时碳化物对加工不会造成太大的问题,可是在进行大余量加工时,加工性能会大幅降低。
  硬度是可加工性的重要指标。随着布氏硬度的提高,材料的可加工性变差。铸铁材料的缺陷很多,其中之一是测量硬度不稳定。在两种加工情况下铸铁的硬度测量值是不可靠的,即加工工件的侧面和圆角时,这两处的布氏硬度无法测量出来,使得加工困难。此外,布氏硬度值对铸铁磨损后的硬度毫无意义,这是由于铸铁的主体硬度和材料最硬的成分硬度不同,例如碳元素。由于粘砂和自由碳化物影响磨损硬度是造成材料难加工的另一个原因,因此有大量自由碳化物硬度为200HB的铸铁的可加工性远差于100%珠光体结构的230HB的铸铁。
倍锐特通过研究和细分铸铁材料的这种特殊性,开发出具有针对性的硬质合金切削材料。新推出的覆陶瓷涂层和良好抗冲击性的Casttec LC620H刀片是专为灰铸铁和球墨铸铁加工设计的,虽然从理论上讲铸铁加工不存在断屑问题,但克服刃口的热冲击非常重要,为此专门设计了特殊的几何槽形BMC,通过槽形设计来减少加工中的摩擦,从而避免热冲击的产生,使干式车削铸铁经济可行。
 Alutec LC600A ——铝车削的先锋
  专用于铝车削的Alutec LC600A金刚石涂层刀片与常用的不涂层刀片相比,平均使用寿命延长5~10倍,最高甚至可达24倍,仅节省的换刀时间就可以大大减少成本。LC600A的加工表面质量可达到精加工的要求,与PCD刀片相比具有槽型导屑性更好、刃口更多、更经济的优点,基体材料的韧性大大优于PCD刀片。
  高性能切削的HPT刀片——更快、更完美的车削
  过去提高车刀进给率的唯一途径是增大刀片圆角,从0.8mm~1.2mm,再到1.6mm。90年代末期,车削工程师借鉴铣削同行的经验,采用了一种使用了25年的修光刃技术。这一突破性思维使车削工件在保持表面质量不变的情况下,成倍提高车削进给率成为可能。
倍锐特在修光刃刀片的基础上开发出的HPT高性能车削刀片,其车削性能提高25%,在获得理想的表面质量同时缩短了加工时间。而在进给相同的情况下,表面质量比修光刃刀片提高50%。此外,HPT技术同样适用于小直径工件的负角切削。
  HPT技术是一种生产效率可以提高三倍的革新技术:进给率是普通ISO刀片的3倍;在和ISO刀片进给率相同的情况下表面质量提高75%;由于HPT刀片修光刃完全和进给方向(工件轴线)平行,主切削刃阻力降低,因此在车削负角时(如CNMG和WNMG),即使加工小直径工件也同样适用。而通常情况下只有正角刀片(如CCMT)可以用于小直径产品的加工。
HPT刀片同时采用Durotec技术的散热表面结构,既有适用于钢加工的Steeltec LC215K,和通用的LC225C涂层,也有适用于铸件加工的Casttec LC620H涂层。



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