超硬切削工具とは？

超硬切削工具

切削工具 (カッターと呼ばれることもあります) は、鋭い刃先を持つ小さなシャンクです。ナイフなど、日常生活で材料を切断する通常の切削工具とは異なり、これらのカッターは、産業用の切削または機械加工プロセスで材料からストックを除去するために特別に作られています。切削工具が切削する工作物はたいてい硬くて硬いため、切削工具は機械加工タスクを実行するのに十分な剛性が必要です。

現代の機械加工およびエンジニアリング産業で使用される切削工具は、仕様、デザイン、複数の素材から作られています。超硬切削工具は、今日最も一般的に使用されている工具の 1 つです。超硬切削工具とは、カッター全体を超硬で作るのではなく、超硬材料で作られたカッター、超硬層でコーティングされた金属カッター、または工具を強化し、より優れた切削性能を可能にする超硬刃先を先端に付けたカッターです。 br />
超硬切削工具は、いくつかの理由から、現代​​の製造およびエンジニアリング業界で普及しています。カーバイド コーティングまたはカーバイド切削チップは切削工具の物理的特性を向上させ、工具が割り当てられたタスクをより実行できるようにします。超硬合金により、切削工具は切削能力を維持しながら、より高い動作温度に耐えることができます。超硬は、その物理的特性によって得られるツールに、より多くの利点をもたらします。

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炭化金属材料

超硬は、切削工具の製造に広く使用されている材料です。それは本質的に、炭素と他の元素（この場合は金属元素）で構成される化合物です。工業用切削工具を作るために炭素と組み合わされた典型的な金属材料は、チタン、タンタル、およびタングステンです。炭化金属材料は、その物理的強度、剛性、および摩耗、圧力、熱に対する耐性のために評価されています。超硬切削工具は、超硬工具とも呼ばれます。

タングステン カーバイド

超硬切削工具に関して言えば、タングステンカーバイドはおそらく人々の頭に浮かぶ最初の超硬材料です。実際、超硬切削工具という用語が持ち出されたときに人々が参照するのはタングステンカーバイドカッターです.タングステン カーバイド カッターの登場は、1900 年代初頭にさかのぼることができます。それ以来、タングステン カーバイドは、より高い切削速度、より高い送り速度、およびより長い工具寿命を提供するために、切削工具およびインサートの構造に適用されてきました。

タングステン カーバイドには、同量の炭素とタングステンが含まれています。 .構造は、そのような材料に優れた剛性を与えます。鋼の 2 倍の剛性と密度があります。剛性に加えて、タングステンカーバイドは優れた硬度も備えています。モース スケールで 9 位です。その結果、タングステン カーバイドは、切削工具、機械加工工具、研磨材の製造に最適です。タングステン以外にも、切削工具の製造に使用される固体炭化物があります。

チタンカーバイド

チタンカーバイドは、機械加工ツールの製造に使用されるもう 1 つの一般的なカーバイド材料です。タングステン カーバイドと同様に、チタン カーバイドもモース スケールで 9 位です。チタンカーバイド製の工作機械は、高い切削速度、滑らかな仕上げ、および精度を実現できます。チタンカーバイド加工ツールは、主に鋼ベースの材料を加工するときに使用されます。耐摩耗性と耐腐食性を高めるために、タングステンカーバイドに添加されることもあります。チタンカーバイドとタングステンカーバイドの組み合わせにより、工具の寿命が長くなり、加工能力が向上します。

タンタル カーバイド

タングステンカーバイドやチタンカーバイドとは異なり、タンタルカーバイドは硬度が低く、剛性が低くなります。工具のコーティング層としてより頻繁に使用されます。また、材料の耐食性を向上させるためにタングステン カーバイドに添加することもできます。炭化タンタルの主な特徴は、その超伝導性です。超電導性により、炭化タンタルを電極材料として使用することができます。タンタル カーバイド電極は、EDM ワイヤ切断プロセスの切断ツールとして機能します。ワイヤーカット工程では、従来の切削工具ではなく、火花によって材料を切断します。ワークの複雑な形状の切断に最適です。

超硬切削工具の利点

構造に含まれる要素に関係なく、固体超硬切削工具は、それらが共有する物理的特性のために、金属加工プロセスで広く実装されています。他のタイプの切削工具よりも優れた結果が得られます。また、超硬切削工具の使用はかなり費用対効果が高いです。これらは、市場に出回っている他の工具オプションの中で最も安価な選択肢の 1 つです。この 2 つの理由から、超硬切削工具が適しています。

優れた物理的特性

超硬切削工具には、切削作業に有利ないくつかの特性があります。耐熱性は、その重要なメリットの 1 つです。切断工程中、熱の発生は避けられません。一部の切削工具は熱に弱いです。摩耗が早く、熱を伴う操作中に疲労しやすい傾向があります。しかし、超硬カッターは硬度を維持しながら熱に耐えることができます。そのため、重切削加工や研磨性の高い材料の処理に適しています。

低コスト

経済性は、超硬切削工具を使用するもう 1 つの利点です。コストパフォーマンスの良さは、いわば耐久性と高速加工性によるものです。超硬切削工具は耐摩耗性があり、工具寿命が長いため、メーカーは切削工具を頻繁に交換する必要がなく、結果としてコストが削減されます。さらに、超硬材料により、切削速度と切削工具への送り速度が向上します。この特性により、作業サイクルを完了するのにかかる時間が短縮されます。工具交換と作業サイクルの削減は、結果としてコストの削減と生産性の向上につながります。これが、超硬切削工具が他のタイプのカッターよりも好ましい主な理由です。