Orsaker till och typer av slitage vid skalsvarvning

Slitageorsaker

Slitage skapas av mekaniska och termiska påfrestningar på eggkilen. De viktigaste orsakerna är:

  • Mekanisk friktion
  • Lossning av pressvetsställen
  • Oxidationsprocesser
  • Diffusion

a = diffusion

b = mekanisk friktion

c = sönderdelning/oxidation

d = löseggsbildning

mörkgrå = skärhastighet (vc)

röd = matning (f)

ljusgrå = skärdjup (ap)

När skärtemperaturen ökar så ökar effekterna av oxidation och diffusion, eftersom de uppstår vid högre temperaturer.

Skärtemperaturen och slitaget beror på bearbetningsvillkoren.

Så fungerar hårda skikt

När hårda skikt läggs på hårdmetallverktyg minskar slitaget. Fördelarna med hårda skikt är minskning av

  • friktion
  • uppvärmning
  • oxidation
  • diffusion

Slitagetyper

Fasslitage

Friktion på fasen, normalt slitage efter en viss ingreppstid.

Möjliga orsaker Åtgärd
För hög skärhastighet Sänk skärhastigheten
slitstyrka Välj en slitstarkare hårdmetallsort
Ej anpassad matning Justera matningen på lämpligt sätt i förhållande till skärhastigheten och skärdjupet (öka matningen)

Urflisning

Hårdmetallpartiklar kan lossna på grund av mycket höga mekaniska påfrestningar på skärkanten.

Möjliga orsaker Åtgärd
Alltför slitstark sort Välj en segare sort
Vibrationer Använd negativ skärgeometri med spånbrytare
För hög matning eller för stort skärdjup Anpassa skärvärdena
Avbrutet skärförlopp Välj segare sorter eller använd stabilare geometri
Spånslag Använd andra spånbrytare

Kamspricka

Små sprickor 90° mot skärkanten.

Möjliga orsaker Åtgärd
Omväxlande skärtemperatur,
termisk chock
Använd en sort som är beständig mot kamsprickor
Felaktig kylning Använd gott om kylvätska eller fräs torrt
Höghållfasta material Välj lämpliga skärparametrar
För hög skärhastighet Sänk skärhastigheten

Löseggsbildning

Material ansamlas om spånet inte flyger bort på grund av för låg skärtemperatur.

Möjliga orsaker Åtgärd
För låg skärhastighet Öka skärhastigheten
För liten spånvinkel Öka spånvinkeln
Felaktigt skärmaterial Använda TiN-beläggning
Bristfällig kylning/smörjning Använd fetare emulsioner

Strålslitage

Konstriktion vid maximalt spåndjup.

Möjliga orsaker Åtgärd
Kallhärdande material (exempelvis superlegeringar) Minska skärhastigheten
Gjut- och smidhud Använd en mindre ställvinkel
Gradbildning Ändra fräsens arbetsposition

Skärbrott

Om vändskäret överbelastas kan skäret gå av.

Möjliga orsaker Åtgärd
Överbelastning av hårdmetallsort Använd ett segare skärmaterial eller anpassa skärparametrarna
Bristfällig stabilitet Använd kantskyddsfas
För liten eggvinkel Öka skärkantsrundningen
Alltför stort strålslitage Använd stabilare geometri och anpassa skärparametrarna
Stötiga skärkraftsändringar Minska matningen

Gropslitage

När det heta spånet matas ut bildas frätgropar i vändskäret vid spånytan.

Möjliga orsaker Åtgärd
För hög skärhastighet och/eller matning Minska skärhastigheten och/eller matningen
För liten spånvinkel Använd en annan geometri
Hårdmetallsort med för låg slitstyrka Använd en slitstarkare sort
Felaktig kylningstillförsel Öka skärvätskemängden och/eller trycket, kontrollera tillförseln

Plastisk deformation

Hög bearbetningstemperatur kan tillsammans med höga mekaniska påfrestningar leda till plastisk deformation.

Möjliga orsaker Åtgärd
För hög arbetstemperatur som försvagar grundmaterialet Sänk skärhastigheten
Skador på beläggningen Välj en slitstarkare hårdmetallsort
För trång spånbrytare Använd en annan geometri