EN
Инструментальные стали, используемые для изготовления пресс-форм в современных отраслях промышленности — таких как литьё под давлением, литьё под давлением в металлические формы, штамповка и ковка, — должны обладать как высокой твёрдостью, так и износостойкостью, чтобы соответствовать строгим требованиям эксплуатации. После термообработки инструментальные стали, применяемые для изготовления пресс-форм, обычно достигают твёрдости 58–62 HRC, что обеспечивает им высокую износостойкость, но одновременно затрудняет механическую обработку. Эффективное шлифование закалённых инструментальных сталей с соблюдением жёстких допусков и получения тонкой шероховатости поверхности остаётся постоянной проблемой для производителей пресс-форм. Обычные шлифовальные круги на основе оксида алюминия, применяемые в этой области, быстро изнашиваются, выделяют больше тепла и зачастую требуют множества операций правки. Кубический нитрид бора (CBN) круги от компании Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. действительно обеспечивают эффективные решения как для черновой, так и для чистовой обработки закалённых инструментальных сталей.
Черновое шлифование закалённых инструментальных сталей с использованием CBN: высокая скорость съёма материала
Черновые операции обработки закаленных форм направлены в первую очередь на максимально быстрое удаление большого объема материала при минимальном тепловом воздействии на заготовку. При высоких нагрузках обычные круги быстро изнашиваются и тупятся из-за высоких абразивных сил в зоне контакта, что приводит к перегрузке кругов, необходимости применения высокой мощности шпинделя и, в конечном счете, к образованию ожогов поверхности или повторного закаливания заготовки.
Уникальная естественная твёрдость CBN (вторая после алмаза) гарантирует, что абразивы на основе CBN сохраняют остроту даже в сложных условиях чернового шлифования. Металлические связки Ruizuan с CBN специально разработаны для операций шлифования с высоким съёмом материала при обработке инструментальной стали, закалённой до 65 HRC. Это означает, что металлическая связка надёжно фиксирует твёрдые зёрна CBN, обеспечивая их резание, а не трение поверхности. Силы и потребляемая мощность снижаются, при этом из зоны резания отводится значительно больше тепла, чем генерируется. Для типичного объёма снимаемого материала (0,5–1,0 мм) шлифовальные круги Ruizuan с CBN выполняют эту задачу примерно вдвое быстрее обычных шлифовальных кругов.
Операции финишной обработки: получение зеркальных поверхностей
Требуемая конечная шероховатость поверхности полостей пресс-форм, как правило, Ra 0,2–0,4 мкм или выше, с жёсткими допусками ±0,005 мм, практически не может быть достигнута за разумное время при использовании традиционных абразивов, требующих множества операций правки для поддержания заданной формы и профиля на больших обрабатываемых поверхностях.
Связанные смолой круги Ruizuan на основе нитрида бора (CBN) с мелким размером зерна (B91, B76, B64) обеспечивают превосходную зеркальную отделку закалённых инструментальных сталей. Мягкое резание, обеспечиваемое смолистой связкой, позволяет получать высококачественную поверхность при одновременном снижении поверхностных напряжений и повреждений подповерхностного слоя. Благодаря стабильным характеристикам износа абразива CBN шероховатость поверхности остаётся относительно постоянной на большой площади обработки в пределах одного цикла правки. Устойчивая структура связки позволяет выполнять финишное шлифование в течение длительного времени. На практике при финишной обработке пресс-форм круги Ruizuan на основе CBN неоднократно обеспечивали шероховатость поверхности Ra 0,2 мкм без необходимости проведения дополнительных операций полирования.
Термостойкость и защита целостности поверхности
Пресс-формы из инструментальной стали чрезвычайно чувствительны к термическому повреждению при шлифовании. Выделяемое тепло вызывает поверхностное обжигание, повторное отпускание, повторную закалку и остаточные растягивающие напряжения. Эти аномалии в конечном счёте могут сократить срок службы пресс-форм, привести к их разрушению и износу.
Чрезвычайно высокая теплопроводность CBN (1300 Вт/м·К) обеспечивает быстрый отвод тепла шлифования от поверхности заготовки в тело круга и охлаждающую жидкость. Обычные абразивы задерживают тепло на поверхности заготовки, а не передают его. Компания «Чжэнчжоу Жуйцзюнь» тщательно подбирает размер зерна, концентрацию и тип связки CBN-кругов для эффективного снижения выделения тепла. Благодаря CBN-кругам «Жуйцзюнь» даже очень чувствительные инструментальные стали можно шлифовать без риска термического повреждения; в некоторых случаях достигается образование благоприятных остаточных сжимающих напряжений, повышающих усталостную прочность пресс-форм.
Экономическая эффективность и повышение производительности
По сравнению со стандартными кругами из оксида алюминия и карбида кремния круги из кубического нитрида бора (CBN) имеют более высокую начальную стоимость, однако общая стоимость шлифования закалённых инструментальных сталей для изготовления пресс-форм значительно ниже. Один круг CBN компании Ruizuan позволяет обработать тысячи компонентов пресс-форм, тогда как обычные круги обеспечивают обработку лишь нескольких сотен деталей. Количество операций правки также существенно сокращается, что позволяет изготовителям пресс-форм экономить значительное время на фактическое производство. Сообщается, что переход на круги CBN компании Ruizuan на одном из предприятий по производству пресс-форм позволил снизить общие затраты на шлифование на две трети, одновременно повысив производительность на 40 %, а процент брака (вызванного термическими повреждениями) — более чем на 50 %. Это представляет собой поистине выдающийся показатель рентабельности инвестиций (ROI).
РЕЗЮМЕ
Закалённые инструментальные стали, фактически используемые в формах, требуют как высокой производительности, так и точности при их шлифовании. Чжэнчжоуская компания Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. предлагает алмазные круги с кубическим нитридом бора (CBN) на металлической связке для чернового шлифования закалённых инструментальных сталей и круги CBN на смолистой связке для финишного шлифования, обеспечивая термостабильность, длительный срок службы кругов, снижение затрат и превосходное качество обрабатываемых деталей. С момента основания в 2014 году компания Ruizuan предлагает индивидуальные решения на основе CBN, сертифицированные по стандартам CE, SGS, TÜV и ISO 9001. Свяжитесь с Ruizuan для консультации по вашим задачам шлифования форм и протестируйте наши эффективные круги CBN для обработки инструментальных сталей.