Nove kvalitete za tokarenje sivog i nodularnog lijeva AC4010K i AC4015K Sumitomo
28.06.2019
Sivi lijev se primjenjuje za izradu kompleksnih mehaničkih dijelova uz relativno niske proizvodne troškove. S dodatkom legirnih elemenata sivom lijevu, značajno poboljšavamo mehanička svojstva, stoga je vrlo primjeren za proizvodnju automobilskih dijelova kao što su diskovi ili kućišta s visokom rasteznom čvrstoćom.
Tržište i konkurentnost zahtijevaju od proizvođača podizanje produktivnosti. Kao odgovor na te potrebe Sumitomo je razvio nove kvalitete AC4010K i AC4015K, koje pokrivaju široko područje od ultra- -visokobrzinskog tokarenja sivog lijeva do grube obrade nodularnog lijeva s visokom rasteznom čvrstoćom.
AC4010K - kvaliteta za ultra-visokobrzinsko tokarenje sivog lijeva
Sivi lijev je s niskom udarnom čvrstoćom i dobrom toplinskom provodnošću relativno jednostavan za obradu i omogućuje dugu postojanost alata. Radi zahtjeva za povećanom produktivnošću moramo osigurati dugi životni vijek rezne oštrice i pri visoko-brzinskoj obradi sivog lijeva. Tim zahtjevima odgovara nova kvaliteta AC4010K, koju izrađuju s kemijskim naparivanjem slojeva (CVD) na osnovu od tvrdog karbida. Struktura prevlake je sastavljena od slojeva Al2O3 i TiCN. Sloj Al2O3 se nanosi na vanjsku stranu prevlake i otporan je na toplinska opterećenja. Sloj TiCN se nanosi na unutrašnju stranu prevlake, gdje se spaja sa supstratom i namijenjen je otpornosti na trošenje. Analiza je pokazala, da oštećenja na reznoj površini ne uzrokuje samo toplinsko opterećenje, već i trganje kristalnih zrna Al2O3 iz prevlake. Kada odvojena čestica struže o reznu površinu, radi smičnih naprezanja dolazi do oštećenja na prevlaci. Postavili su pretpostavku, da do oštećenja tj. oslabljivanja dolazi radi različito orijentiranih zrna Al2O3 u prevlaci. Stoga su razvili i patentirali postupak s kojim uspijevaju poravnati više od 90 % kristalnih zrna Al2O3. U novoj prevlaci su kristali poravnati i postavljeni okomito na smična naprezanja tj. okomito na smjer tokarenja. Ispitivanje je pokazalo, kako nova prevlaka pri visoko-brzinskoj obradi ima čak 2 puta dulju postojanost na trošenje koje se javlja u obliku kratera. AC4010K je primjerena kvaliteta za prvi izbor pri obradi sivog lijeva i omogućuje ultra-visokobrzinsko tokarenje do 700 m/min.
AC4015K - za isprekidani rez i stabilnu obradu nodularnog lijeva
Nodularni lijev ima višu rasteznu čvrstoću i teži je za obradu. Na reznoj oštrici se pri obradi javljaju temperaturna opterećenja i adhezijske sile. Pri izradi uobičajene CVD prevlake, između prevlake i supstrata se javljaju zaostala unutrašnja naprezanja, radi kojih se pri obradi počinju javljati napukline i lomovi. Unutrašnja naprezanja nastaju pri hlađenju, jer prevlaka i supstrat imaju različiti koeficijent temperaturnog rastezanja. Sumitomo je razvio tehnologijo za smanjenje zaostalih rasteznih naprezanja u prevlaci. S pomoću posebnog postupka u sloj prevlake unose tlačna naprezanja, koja se izjednače sa zaostalim rasteznih naprezanjima. U gornji sloj Al2O3 se tako unose tlačna naprezanja i s time se za 90 % smanje rastezna naprezanja u donjem TiCN sloju. Navedeni postupak se sada primjenjuje pri kvalitetama, koje su namijenjene za grubu obradu i isprekidani rez. Otpornost prema ljuštenju prevlake su poboljšali s posebnim mehaničkim postupkom, s kojim prije nanošenja prevlake smanjuju hrapavost rezne oštrice. S time postižu snažniji spoj između supstrata i prevlake. Nova kvaliteta AC4015K osigurava stabilnu obradu i dva puta dulju otpornost na bočno trošenje rezne oštrice. S novom serijom AC4000K za tokarenje sivog lijeva, Sumitomo je ispunio zahtjeve korisnika za većom produktivnošću i smanjenjem troškova po proizvedenom dijelu.