Kennisplatform

Keuze van de juiste wisselplaat – waarop dient gelet te worden?

Wisselplaten bieden een significant voordeel t.o.v. andere verspanende gereedschappen: Als een snijkant van de wisselplaat versleten is, dan wordt ze eenvoudig vervangen door een ongebruikte snijkant – er hoeft niet te worden nageslepen. Daardoor wordt de lopende productie slechts kort onderbroken en valt het tijdrovende instellen van het gereedschap weg.

Welke snijplaat er concreet wordt ingezet, hangt af van de bewerking, alsook van het te bewerken materiaal en de hardheid ervan. Er bestaat een veelvoud aan wisselplaten, welke zich onderscheiden naar vorm en materiaal, hetgeen de keuze van de juiste wisselplaat gecompliceerd maakt. 

Wisselplaten internationale norm

Om vergissingen te vermijden, zijn wisselplaten internationaal genormeerd. Deze ISO normering geeft grootte, vorm, bevestiging, materiaaleigenschappen en coating aan. Aan de hand van de ISO-wisselplaten-sleutel kan de verspaningstechnicus de juiste wisselplaat voor zijn toepassing kiezen.

De ISO code kan tot twaalf posities bevatten. Daarbij zijn de eerste zeven posities verplicht. De achtste en negende positie betreft optionele informatie, welke naar behoefte ingevuld kunnen worden. De tiende tot twaalfde positie zijn optionele producent informatie en zijn gescheiden door een koppelteken aan de ISO-code gekoppeld.

De zeven verplichte velden bepalen de plaatvorm, vrijloophoek en andere kenmerken van de wisselplaat. Deze tekens bestaan uit letters en cijfers, welke een wisselplaat eenduidig identificeren. Om te begrijpen waarvoor deze tekens staan, bestaan er tabellen volgens DIN4983, welke in een tabellenboek geraadpleegd kunnen worden.

Producentspecifieke gegevens worden na een koppelteken weergegeven en geven, afhankelijk van de producent, fasebreedte, fasehoek, snijmateriaal en spaanbreker aan. Daarbij is de respectievelijke versleuteling in de catalogus van de producent te vinden.

1 = Plaatvorm | 2 = Vrijloophoek | 3 = Tolerantie

4 = Snijkant- en bevestingingskenmerk | 5 = Snijkantslengte | 6 = Plaatdikte

7 = Hoekradius | 8 = Geometrie | 9 = Snijrichting

10 = gegevens van de producent

De ISO code omvat 9 symbolen, waarvan symbolen 8 en 9 alleen worden benut indien nodig. De producent kan verdere symbolen toevoegen, welke met een koppelteken aan de ISO code worden toegevoegd (bv. voor de vorm van de spaanbreker).

Tips voor de juiste keuze van de wisselplaat

Om een goede spaancontrole en de beste bewekingsresultaten te krijgen, dienen geometrie, soort, vorm (tophoek), grootte, hoekradius en instelhoek van de wisselplaat zorgvuldig gekozen te worden.

Wisselplaatgeometrie kiezen, gebaseerd op de betreffende toepassing

Bij het ruwen wordt een combinatie van een grote snedediepte en een hoge voedingssnelheid aanbevolen. Ruwtoepassingen stellen hoge eisen aan de betrouwbaarheid van de snijkant. Het finishen is een toepassing welke kleine snijkrachten vereist omdat in de regel kleine snededieptes en voedingen nodig zijn.

De grootst mogelijke tophoek kiezen

Een grote tophoek is stabiel, vereist een hoger machinevermogen, maar kan ook hogere voedingssnelheden aan. Daarmee zijn hoge snijkrachten mogelijk, maar verhoogt ook de kans op trillingen. Bij een kleine tophoek is de snijkant instabieler en heeft een kleiner contactoppervlak; daardoor stijgt de warmtegevoeligheid. De wisselplaat ontwikkelt geringe snijkrachten.

1. RE = hoekradius

2. I = snijkantslengte (Wisselplaatgrootte)

3. Tophoek

Wisselplaatgrootte kiezen op basis van de snedediepte

Kies een wisselplaatgrootte naar gelang de bewerkingseisen en de beschikbare ruimte voor het gereedschap. Een grotere wisselplaat biedt een hogere stabiliteit. Zo ligt voor zware bewerkingen de wisselplaatgrootte gewoonlijk boven IC 25 mm (1”). Bij het nadraaien kan in vele gevallen de grootte verkleind worden. Zo gaat u te werk: U bepaalt eerst de grootste snedediepte en legt aan de hand daarvan de snijkantslengte vast, waarbij u rekening houdt met de instelhoek. Dan kunt U de correcte snijkantslengte van de wisselplaat kiezen.

De grootst mogelijke hoekradius kiezen

De keuze van de hoekradius hangt af van de snedediepte en de voeding en is van invloed op de oppervlakteruwheid, de spaanbreuk en de stabiliteit van de wisselplaat – daarom is de hoekradius een extreem belangrijke factor bij draaibewerkingen. Een kleine hoekradius is ideaal voor kleine snededieptes, reduceert trillingen en leidt tot een goede spaanbreuk. De snijkant is echter minder stabiel dan bij een grotere hoekradius. Dit maakt een hogere voeding met grote snededieptes mogelijk, met toch een sterke snijkant. Bij een grote hoekradius treden echter toenemende radiaalkrachten op. Dat kan het proces nadelig beïnvloeden en tot een slechtere oppervlakteruwheid leiden. Daarom kiest u beter voor een kleinere hoekradius, wanneer bij de toepassing een neiging tot trillingen bestaat.  U dient altijd een hoekradius te kiezen die niet groter is dan de snedediepte.

De juiste instelhoek kiezen

De instelhoek KAPR is de hoek tussen de snijkant en de voedingsrichting. Hij beïnvloedt de spaanvorming, richting van de snijkrachten en de snijkantslengte in aangrijping. Bij een grote instelhoek zijn de krachten in de richting van de kleminrichting gericht, zodat slechts een geringe neiging tot trilling bestaat. Het maakt het draaien van schouders mogelijk, en genereert hogere snijkrachten bij in- en uittrede. Sowieso bestaat bij een grote instelhoek de neiging tot kerfslijtage in HRSA en inzetgeharde materialen. De kleinere instelhoek verhoogt de kans op trillingen, omdat de hogere radiaalkrachten in het werkstuk worden geleidt. De snijkant wordt echter minder belast, er ontstaat een dunnere spaan waardoor hogere voedingswaarden mogelijk worden, en de kerfslijtage vermindert. Men kan hiermee echter geen 90 graden schouder draaien.

Het juiste snijmateriaal en coating kiezen

Eigenlijk zou de wisselplaat hard en bestand tegen vervorming moeten zijn maar tegelijk ook zo taai mogelijk dus niet bros. Deze zou niet mogen reageren met het te bewerken materiaal, chemisch stabiel zijn én bestand tegen plotselinge thermische schokken, oxidatie en diffusie. Er bestaan wisselplaten uit hardmetaal, keramiek, boornitride en diamant. Wisselplaatgeometrie en soort vullen mekaar aan: De taaiheid van een soort kan een gebrek aan stabiliteit van een wisselplaatgeometrie compenseren.

  • Hardmetaal: Temperatuurbestendigheid tot 1000 °C, hoge slijtvastheid en bestand tegen hoge druk.  
  • Keramiek: Temperatuurbestendigheid tot 1200°C, hoge hardheid, hoge taaiheid en geschikt voor hogere snijsnelheden
  • Boornitride: Temperatuurbestendigheid tot 2000°C, hoge slijtvastheid, hoge hardheid
  • Diamant: exteem hoge slijtvastheid

Om de eigenschappen te verbeteren, worden wisselplaten vaak met harde stoffen zoals titaancarbide of titaannitride gecoat, om de slijtvastheid en hittebestendigheid nog verder te verbeteren.

  • Typische toepassingen voor ongecoate hardmetaalsoorten zijn de bewerking van hittebestendige superlegeringen (HRSA) of titaanlegeringen, alsook het draaien van geharde materialen bij geringe snijsnelheid. Dit resulteert dan wel in een grotere slijtage t.o.v. gecoate soorten.
  • CVD-gecoate soorten zijn de eerste keuze bij een breed toepassingsgebied, waarbij de slijtvastheid doorslaggevend is. CVD staat voor Chemische Dampdepositie (Chemical Vapour Deposition). De CVD-coating ontstaat door chemische reacties bij temperaturen tussen 700 en 1050°C. We treffen deze toepassingen doorgaans aan bij algemene draaibewerkingen en boren in staal, waar de dikke CVD-coating weerstand tegen kolkslijtage biedt, alsook bij algemene draaibewerkingen van roestvaste stalen en freessoorten in ISO P, ISO M en ISO K. Bij boren worden CVD soorten normaalgesproken als omtrekwisselplaat ingezet
  • PVD-gecoate soorten, met een door fysische dampdepositie (Physical Vapour Deposition = PVD) ontwikkelde coating, worden door hun taaie, maar toch scherpe snijkanten ook voor adhesieve materialen aanbevolen. Het toepassingsgebied is breed en omvatten alle volhardmetaalfrezen en -boren, alsmede het merendeel van de soorten voor insteken en draadsnijden en -frezen. PVD-gecoate soorten worden bovendien ook dikwijls bij nabewerking ingezet, alsmede als centrumwisselplaat bij boren.

Vind nu de passende wisselplaat en beitelhouder:

Wilt u advies over de juiste wisselplaten?

Neem dan alstublieft contact met ons on. Ons Technical Service Center Team adviseert u graag.

Neem contact met ons op!