l

A.S.A.

I.E.

CURS NR.8

8. MATERIALE I SEMIFABRICATE UTILIZATEE LA EXECUTAREA SCULELOR ACHIETOARE

8.1.CONSIDERAII GENERALEPartea activ a sculei care particip nemijlocit n procesul de achiere, la formarea i ndeprtarea achiei,este supus la solicitri termodinamice importante,fapt pentru care trebuie executat dintr-un material cu proprieti deosebite,care s asigure meninerea capacitii de achiere un timp mai ndelungat.

Pentru realizarea unei achieri corespunztoare scula achietoare trebuie executat dintr-un material ce trebuie s aib urmtoarele caliti principale:

duritate superioar a materialului de prelucrat;

stabilitate termic ridicat;

rezisten ndelungat la uzur la rece;

rezisten la uzur la temperaturi ridicate;

rezisten mecanic ridicat,la rece i la cald;

o bun prelucrabilitate;

tenacitate ridicat;

tendin redus la difuziune i la aderare fa de materialul supus prelucrrii;

pre de cost ct mai sczut.

Pentru realizarea achieri n bune condiii este necesar ca duritatea materialului sculei s fie mai mare cu cteva uniti HRC dect materialul care se prelucreaz. O duritate prea mic a materialului sculei duce n timpul procesului de achiere la deformarea prii achietoare.

n timpul procesului de achiere o parte din cldura degajat este preluat de ctre scul,temperatura acesteia ajungnd la diferite valori funcie de regimul de achiere i materialul prelucrat. Stabilitatea termic este capacitatea materialului sculei de a-i pstra proprietile mecanice,n special duritatea,la temperaturi ct mai ridicate i pstrarea n aceast stare un timp ct mai mare. Dac duritatea mate-rialului sculei nu scade dup terminarea procesului de achiere,se consider c materialul sculei este stabil la acea temperatur. n cazul sculelor care lucreaz cu viteze mici de achiere,sculele manu-ale,tarozi,filiere,alezoare,etc. materialul acestor scule trebuie s aib o rezisten la uzur la rece ridicat.

Rezistena la uzur la cald depinde n cea mai mare msur de pstrarea de ctre materialul sculei a capacitii sale mecanice,n special duritatea,la temperatura din procesul de achiere.

n afar de duritate i celelalte caliti mecanice,rezistena la ntindere,rezistena la ncovoiere,rezistena la ocuri,att al rece ct i la cald trebuie s fie corespunztoare.

Materialul din care se execut sculele trebuie s aib o prelucrabilitate ridicat n special pentru sculele cu profil complex. La alegerea materialului sculei trebuie avut n vedere i preul de cost a acestuia,analiznd i folosind variantele cele mai optime.

Materialele pentru executarea sculelor pe lng calitile artate mai nainte, trebuie s aib o conductivitate termic ridicat,respectiv alungirea termic mic.

Principalele tipuri de materiale utilizate la executarea sculelor achietoare sunt:

oelul carbon de scule;

oelurile aliate de scule;

oelurile rapide;

carburile metalice;

oxizii sinterizai;

diamantele industriale;

materiale abrazive.

Principiul de obinere a acestor materiale este redat schematic mai jos.

Duritatea i rezistena la uzur a oelurilor de scule se obine n urma unui tratament termic de clire urmat de o revenire. n urma tratamentului termic se obine o structur martensitic,n care coninutul de carburi este de obicei sub 16%. Aceast structur se descompune la temperaturi mai mari de2004000C,fapt ce duce la pierderea capacitii de achiere a sculelor, peste aceast temperatur. Prin alierea acestor oeluri cu anumite elemente:wolfram,molibden,vanadiu,crom i cobalt, se poate deplasa punctul de descompunere a martensitei peste temperaturile artate mai sus i tot odat crete i duritatea la temperaturi ridicate.

Plcuele sau barele din carburi metalice se compun din carburi foarte dure,cu temperatur de topire foarte nalt,i un metal de legare(liant),de obicei cobalt.

Proprietile carburilor metalice depind n mare msur de coninutul de cobalt care,pentru a asigura contactul reciproc al carburilor,nu poate fi mare.

Schema de principiu:

Oxizii sinterizai au o structur cristalin special i se caracterizeaz prin proprieti care difer complet de cele ale materialelor bazate pe carburi.

Diamantul,fiind carbon curat,cristalin,are cea mai mare duritate i rezisten la uzur,dintre toate materialele utilizate la fabricarea sculelor.

Conductibilitate termic a celor mai multe tipuri de carburi metalice este bun,la restul de materiale nu se ntlnete aceast proprietate.

8.2.OELURI CARBON DE SCULE (STAS 1700-80)

Oelul carbon pentru scule este materialul cel mai ieftin,fiind utilizat n special cu rezultate bune la construcia sculelor care lucreaz cu viteze mici de achiere (25-30 m/min),a sculelor manuale,ca de exemplu a tarozilor de mn,a pilelor, a alezoarelor de mn,a filierelor.

Oelul carbon pentru scule este un oel de calitate superioar,cu un coninut de carbon de 0,65-1,4%C, avnd duritate mare dup tratamentul termic de clire de

62-65HRC,rezisten mecanic ridicat i tenacitate ridicat((r=160daN/mm2,

KCU2=1,5daJ/cm2),n schimb,are o stabilitate termic sczut(la temperaturi de 20002500C,i pierd capacitatea de achiere. Adncimea de clire este redus la aceste tipuri de oeluri,recomandndu-se folosirea lor la construcia sculelor la care numai partea achietoare s fie clit.

Oelurile carbon pentru scule sunt standardizate n apte caliti,simbolizate astfel:OSC7,OSC8,OSC8M,OSC9,OSC10,OSC11,OSC12,OSC13,n mod special este prevzut calitatea OSC8M,cu un coninut ridicat de mangan(0,35-0,8 Mn). n tabelul 8.1.este dat compoziia acestor oeluri:

Tabelul 8.1.

MarcaC%Tratament termic

clire C revenire CRecoa-cere HBClire

HRCRevenire

HRCCuloare de marcare

OSC 70,65-0,74800820

ap15030018760625460rou-negru-rou

OSC 80,75-0,84780800

ap15030018760655862rou-violet-rou

OSC 8M0,80-0,90790820

ap15030018761645862rou-albastru-rou

OSC 90,85-,094760780

ap15030019262655862rou-verde-rou

OSC 100,95-1,04760780

ap15030019762655862rou-galben-rou

OSC 111,05-1,14760780

ulei,ap15030020762655862rou- roz-rou

OSC 121,15-1,25760780

ap,ulei15030020762655864rou -alb-rou

OSC 131,26-1,45760780

ap,ulei15040021762655864rou-viiniu rou

Asupra duritii oelurilor carbon pentru scule,cea mai mare influen o are coninutul de carbon,odat cu creterea coninutului de carbon,crete i duritatea oelului.Clirea are drept scop obinerea unei structuri martensitice dure,fiind necesar o nclzire la temperatura la care carbonul este dizolvat n fier.

Pentru oelurile OSC 7 i OSC 8,temperatura de clire depete cu 400600 temperatura critic superioar A3,iar pentru oelurile OSC9,OSC10, OSC11,OSC12,

OSC13,temperatura depete cu 400600 temperatura critic inferioar A1.

Viteza de rcire trebuie s fie mare,pentru ca un procentaj ct mai mare din austenit s treac n martensit,rcirea fcndu-se fie n ap,fie n ap n care s-au dizolvat diferite sruri. Se recomand ca n zona temperaturilor de 60007000 rcirea s se fac rapid,iar n-zona transformrilor martensitice s se fac lent.

Dup clire pentru a elimina tensiunile i stare de fragilitate n care se gsete oelul este nevoie de un tratament termic de revenire,tratament ce const n

nclzirea pn la temperatura de 15002400,meninerea n aceast stare un anumit interval de timp,dup care urmeaz o rcire

n tabelul 8.2.sunt date indicaii privitoare la utilizarea acestor oeluri.

Tabelul 8.2.

CalitateaIntrebuinarea

OSC 7- scule supuse la ocuri care necesit o tenacitate ridicat:ciocane de formare la cald,ciocane de lctuerie,matrie,dli,urubelnie,foarfece de mn,pentru tierea tablelor,instrumente chirurgicale neascuite,scule de tmplrie,scule de modelat,coase seceri,matrie mici pentru materiale plastice etc.

OSC 8- scule supuse la lovituri i necesit o tenacitate mare i duritate mijlocie:matrie pentru forme simple,cuite i foarfeci pentru metale moi,scule de tmplrie,scule pneumatice perforatoare,burghie pentru materiale cu duritate mijlocie,scule de tiere i ndoire la cald etc.

Osc 8M- ferstraie circulare sau benzi pentru lemn,dli pentru crbune,dli pentru cioplirea pietrelor,matrie pentru injectatarea materialelor plastice

OSC 9- scule cu duritate mijlocie i tenacitate bun:burghie pentru ciocane perforatoare,dli pentru piatr,matrie pentru ndreptare.

OSC 10- scule care sunt supuse la lovituri puternice i brute care au o tenacitate mai sczut,i au tiurile ascuite:filiere,burghie bacuri pentru filetat,freze,matrie pentru monede,scule pentru prelucrarea uruburilor,scule pentru extrudare,calibre de forme simple ferstraie mecanice etc.

OSC 11- scule supuse la lovituri mici,care necesit tiuri ascuite.

OSC 12- scule supuse la lovituri mici i au tiurile ascuite:freze,filiere,brice,instrumente chirurgicale ascuite,ferstraie pentru metale scule pentru ciasornicrie,scule pentru prelucrarea alamei,cuite pentru tiat sticl,

OSC 13- scule care nu sunt supuse la lovituri i care necesit o duritate ridicat i muchii de achiere foarte ascuite.

8.3. OELURI ALIATE DE SCULE

Oelurile aliate pentru scule(STAS 3611-80)au,pe lng un coninut mai ridicat de carbon(0,82,2%C),mangan i uneori de siliciu i unul sau mai multe elemente de aliere ca:wolfram,crom,vanadiu nichel,molibden.

Avantajele acestor elemente de aliere:mbuntirea rezistenei la uzur, cretere a rezistenei termice, mbuntirea clibiliti,a rezistenei la compresiune pentru obinerea unei structuri mai fine. Elementele de aliere aduc i dezavantaje cum ar fi ridicarea temperaturi de clire i mrirea sensibilitii la supranclzire (manganul).

Sculele achietoare executate din oeluri aliate pot achia cu viteze de 3035m/min,temperatura ce se degaje n procesul de achiere s nu depeasc 3504000C.

Au caracteristici mecanice n general superioare:(r=160200daN/mm2,

KCU2=1,54daJ/cm2,iar duritatea de max.65HRC.

n funcie de coninutul procentual al elementelor de aliere,oelurile aliate se mpart n dou mari categorii,astfel:

a) Oeluri aliate cu adncime mic de clire:

- VC06(Cr0,6%),destinat pentru ferstraie cu band,ferstraie circulare etc.;

- CVW10(W1%),destinat executrii burghielor elicoidale,adncitoarelor,

filierelor,alezoare,etc.;

- CVW%)(W5%),destinat pentru scule care prelucreaz materiale dure cu viteze mici de achiere.

b) Oeluri aliate cu adncimea de clire mare:- C15(Cr1,5%),destinat pentru executarea sculelor de tipul frezelor alezoarelor,etc.;

- CS14(Si1,4%),destinat pentru burghie,alezoare,tarozi,bacuri pentru filetare etc.;

- MCW14(W1,45),destinat pentru executarea bacurilor de filetat,frezelor etc.;

- VSCW9(W0,9%),destinat pentru filiere circulare,alezoare,etc.;

- VWC%)(Cr5%),destinat sculelor pentru prelucrarea lemnului.

Aceste oeluri se livreaz n stare recoapt pentru a putea fi uor prelucrate. Tratamentul termic aplicat acestor oeluri const din clire i revenire. Temperatura de clire depinde de calitatea oelului i este cuprins ntre 9500 i11500C. Revenirea se face la temperaturi de 1800 i 2000C(revenire joas) i 50005300C (revenirea nalt).

De reinut este faptul c dozarea elementelor de aliere trebuie fcut foarte precis,n caz contrar apar acele dezavantaje care au fost prezentate mai nainte.

8.4. OELURILE RAPIDE (STAS 7382-80)

Oelurile rapide sunt oeluri bogat aliate,coninutul elementelor de aliere este mai mare dect la oelurile aliate: wolfram 920%,crom3,55%,vanadiu 15%,carbon 0,61,5%,molibden 0,51%,cobalt 410%. Structura obinut dup clire la aceste oeluri confer acestora proprieti superioare oelurilor aliate. Sculele executate din oel rapid pot achia cu viteze de 2 pn la 3 ori mai mari ca i cu sculele executate din oel carbon pentru scule.

Prezena carbonului determin n cea mai mare msur duritatea,rezistena

mecanic la ocuri,rezistena la uzur la rece,etc. Carbonul are influen hotrtoare

asupra formrii structurii martensitice, asupra creia celelalte elemente de aliere nu au o influen prea mare.

Carburile de crom,la nclzirea n vederea clirii,se dizolv aproape complet,determinnd o ridicare a clibilitii i a ptrunderii clirii n masa sculei. Procentajul maxim de crom este de 5%,creterea peste aceast limit duce la reducerea prelucrabilitii oelului rapid.

Principalul element de aliere din compoziia oelului rapid este wolframul,care se prezint sub form de carburi complexe de wolfram i fier,Fe3W3C,n care se dizolv vanadiul. Aceste carburi asigur calitatea esenial a oelului rapid i anume termostabilitatea(6250C), precum i rezistena la uzur la cald.

Vanadiul trece repede n carbur,avnd duritate mare,imprimnd oelului o rezisten la uzur ridicat.

Cobaltul duce la creterea stabilitii termice a oelului rapid. n general,la oelurile rapide,elementul de aliere cobalt face ca sculele confecionate din aceste oeluri,s aib parametrii superiori de achiere,n special din punct de vedere a durabilitii ntre dou reascuiri. n unele ri se folosesc scule confecionate din oeluri rapide cu elemente de aliere W,Co,V,n procente mai mari,cum ar fi oelul super rapid cu wolfram,standardizat dup AISI(S.U.A.),cu iniiala T6 care are ca elemente de aliere W 20%,Cr 4,5%,Co12%,V 1,5%. Funcie de destinaie,oelurile rapide se elaboreaz n diferite caliti. Astfel STAS7382-80 prevede urmtoarele tipuri de oeluri rapide. n tabelul 8.3 sunt date tipuri de oeluri rapide precum i domeniul de utilizare.

Tabelul 8.3Marca de oelPrincipalele domenii de utilizare

Rp 1,Rp 2-viteze mari de achiere;-materiale cu rezisten ridicat;-prelucrare fr rcire:-cuite de strung,freze profilate,tarozi,alezoare,etc.

Rp 3-viteze mari de achiere;-materiale cu rezisten medie:-tarozi,filiere,pnze de ferstru,etc.

Rp 5-la fel ca i Rp 3,dar cu solicitri mai reduse.

Rp 9-scule supuse la uzur mare n regim termic moderat,burghie ,freze,etc.

Rp 10-scule care lucreaz n regim uor,materiale cu duritate mic.

Cea mai larg utilizare are oelul Rp 3 care se prelucreaz destul de bine prin

achiere i se rectific foarte uor. Oelul Rp 4 ,care este de dou ori mai ieftin dect Rp 3,are un coninut mai mic de carburi de wolfram,prin urmare rezistena la uzur la rece este mai mic,dar are aceeai termostabilitate ca i Rp 3 din care motiv poate nlocui pe acesta n cazul prelucrrii cu viteze mari de achiere.

8.5. CARBURI METALICECarburile metalice sinterizate sub form de plcue,sunt cele mai importante materiale pentru executarea sculelor achietoare,duritatea acestor materiale este foarte mare (85-92 HRA),au o rezisten mare la uzur i n special o mare stabilitate termic ridicat (aproximativ 900-1000C). Sculele executate din carburi metalice se folosesc la prelucrarea tuturor tipurilor de materiale metalice i nemetalice,putnd lucra cu viteze de achiere de 3-10 ori mai mari dect n cazul sculelor din oel rapid.

Una din caracteristicile acestor carburi metalice este fragilitatea mai ridicat dect la oeluri,fragilitate ce mpiedic prelucrarea prin ocuri sau vibraii.

La alegerea plcuei din carburi metalice se va ine cont n primul rnd de materialul care se prelucreaz,deoarece acestea acioneaz diferit asupra carburii metalice.

n general,plcuele din carburi metalice folosite la achiere se compun din carburi de wolfram,titan,i tantal legate ntre ele printr-un liant care este cobaltul. Mai rar se ntlnesc carburi de vanadiu sau molibden,avnd ca liant nichelul sau un aliaj de Fe-Cr-Ni.

n funcie de compoziia chimic,se deosebesc trei grupe de aliaje dure:

Grupa P,care cuprinde plcuele din carburi metalice de tipul WC+(TiC)+TaC+Co,formate din carburi metalice de wolfram(29-80%),carburi de titan i tantal(65-8%) i cobalt(6-18%). Sculele executate din carburi metalice din grupa P se recomand a se folosi la prelucrarea materialelor feroase cu achii lungi(materiale plastice).

Grupa M,formate din carburi de wolfram(79-82%),carburi de titan i tantal (6-12%) i cobalt(7-15%),se folosesc la prelucrarea oelurilor a fontei,a materialelor plastice.

Grupa K,formate din carburi de wolfram(88-92%),carburi de titan i tantal(2-4%) i cobalt ca liant (4-12%). Aceste plcue se utilizeaz la prelucrarea materialelor cu rezisten mare,precum i la operaiile de finisare.

n tabelul 8.4 sunt prezentate tipurile de plcue,compoziia i proprietile acestora.

n ultimii ani,prin mici modificri ale compoziiei i mbuntirea metodelor de elaborare,se poate crete rezistena la rupere i durabilitatea la toate tipurile de carburi metalice.

Compoziia chimic i proprietile plcuelor din carburi metalice (tab.8.4)

Tabelul 8.4

GrupaSub gr.WC%TiC+TaC%Co%Duritatea

VickersdaN/mm2

PP 01296561800

P 02514561750

P 10632891600

P 15712091500

P 207614101500

P 257020101450

P 30828101450

P 407512131350

P 506715181250

MM10841061700

M15811271550

M20821081550

M30811091450

M40796151300

KK 0192441800

K 0591361750

K1092261650

K 2092261550

K 3091-91400

K 4088-121300

Cercetrile n domeniul tehnologiei sinterizrii pulberilor micronice au dus la produse noi,cu proprieti superioare,duritate de pn la 91HRC i o rezilien ridicat suficient pentru a asigura unghiuri de degajare pozitive.

O alt realizare o constituie elaborarea unor plcue placate cu carbur de titan,sub forma unui strat de grosime de 5-7(m,pe un miez format din WC+TaC+Co. Depunerea se poate face chimic sau metalurgic prin depunerea de vapori,stratul depus are o bun aderen,neputndu-se separa prin achiere sau sfrmare. Efectul cel mai mare,la acest tip de plcue este legat de micorarea coeficientului de frecare ntre scul i pies cu 15-20% fa de plcuele obinuite.

n RFG,firma Deutsche Edelsttahlwerke A.G. sub numele comercial de Titanid-Gold-Wendescheidplattena elaborat plcue din carburi metalice acoperite cu un strat de nitrur de titan de grosime 15(m recomandate la prelucrarea cu ocuri. n Suedia firma Sandvik Coromant a elaborat n ultimii 10 ani plcue din

carburi metalice acoperite cu straturi suprapuse de carbur de titan (4-8(m),nitrur de titan(10-15(m) i oxid de aluminiu (5(m)care ridic duritatea cu cca 50%

n tabelul 8.5. sunt date domeniile de utilizare a plcuelor din carburi metalice

Tabelul 8.5

GrupaDomeniul de aplicareTipul plcueiFelul prelucrrii

P(albastru)-finisare

-finisare finP01

P02Strunjire i gurire fin a oelului cu (r ntre50-140 daN/mm2;

piese din oel,turnate fr retasur,cu (r peste 45daN/mm2 i

fonte maleabile. Viteza de achiere:80-250 m/min;avans;0,05-0,15 mm/rot

- degroare

- finisareP10strunjire de finisare,strunjire fin n condiii nefavorabile,strunjirea

de finisare a oelurilor inoxidabile. Viteza de achiere:70-220 m/min;avans 0,1-0,4mm/rot

- degroare

- finisareP15Achiere de degroare i finisare a oelurilor i fontelor maleabile,strunjire de finisare neted sau ntrerupt,strunjire de degroare n condiii favorabile a oelurilor cu rezistena la traciune pn la 140 daN/mm2;piese turnate din oel i font maleabil. Frezarea fin a oelurilor,pieselor turnate din font maleabil i oel. Gurire adnc a oelurilor. Viteza de achiere 60-200 m/min;avans:0,2-0,6mm/rot

- degroare

- finisareP20Pentru achierea uoar a oelurilor,oeluri aliate cu crom,piese turnate din oel,oeluri inoxidabile i fonte maleabile,oeluri e scule. Viteza de achiere 50-120m/min.Avans:0,2-0,8mm/rot

- degroare

- finisareP25Frezarea oelurilor,pieselor turnate din oel i font.

- degroareP30Strunjire de degroare a oelurilor cu (r ntre 40-140 daN/mm2,piese turnate din oel n condiii de achiere nefavorabile. Strunjirea pieselor cu incluziuni de nisip,retasuri,

zone ecruisate,frezare,rabotare. Viteze de achiere:35-90m/min. Avansuri:0,4-1,2mm/rot.

- degroareP40Strunjire de degroare,rabotare,i frezare a oelurilor pn la 120daN/mm2i a pieselor turnate din oel n condiii deosebit de nefavorabile ct i pentru maini vechi.Viteze dde achiere:25-70m/min. Avansuri:pn la 2,5mm/rot

- degroareP50Strunjire de degroare,rabotare i mortezare n condiii nefavorabile,strunjirea pe strunguri automate.Viteze de achiere:25-60m/min.Avansuri:pn la 2,5mm/rot.

- degroare

- finisareM10Stunjirea de degroare uoar i de finisare al oelurile manganoase,fonte maleabile,font cenuie cu grafit nodular,font cenuie aliat,oeluri clite cu peste 50HRC,oeluri inoxidabile,materiale rezistente la temperaturi nalte.Viteze de achiere:25-120m/min.Avansuri:0,1-0,5mm/rot

- degroare

- finisareM15Degroarea i finisarea oelurilor,pieselor turnate di oel i font maleabil,strunjirea oelurilor inoxidabile,a materialelor rezistente la temperaturi nalte.

M(galben)- degroare

- finisareM20Degroarea i finisarea oelurilor,pieselor turnate din oel i din fonte maleabile,strunjire de finisare i degroare ca i frezarea oelurilor,pieselor turnate din oel,oeluri manganoase i fonte maleabile,pieselor turnate cu retasuri.Strunjirea oelurilor inoxidabile,a materialelor rezistente la temperaturi nalte.

Rabotarea oelurilor nalt aliate.Viteze de achiere:

25-120m/min.Avansuri:0,1-0,4mm/rot

- degroare

- finisareM30Degroarea oelurilor rezistente la temperaturi nalte,piese arse complet,piese turnate din oeluri nalt aliate,piese cu retasuri.Viteze de achiere:20-80m/min.

Avansuri:0,1-0,4mmm/rot.

- degroare

- finisareM40Prelucrarea oelurilor moi pentru automate.Strunjire profilat ,retezare etc.Viteze de achiere:20-70m/min.Avansuri 0,2mm/rot

K(rou)- finisare

-finisare finK01,

K05Strunjirea i gurirea fin a fontelor cenuii,aliaje de aluminiu cu coninut mare de siliciu,metale pentru lagre,materiale antifriciune,strunjirea oelurilor clite cu peste 50HRC,fonte albe etc.

- degroare

- finisareK10Strunjire de degroare i finisare a fontelor cenuii,a fontelor cenuii turnate n cochilie,aliajelor de aluminiu,strunjirea oelurilor moi,cupru,bronz,materiale plastice.Viteze de achiere:

50-600m/min.Avansuri:0,1-0,5mm/rot

- degroare

- finisareK20Prelucrarea materialelor care dau achii scurte.Strunjire,rabotare frezare,n condiii nefavorabile,strunjirea materialelor cu tendine adezive ca titan,materiale rezistente la temperaturi nalte.Viteze de achiere:40-500m/min. Avansuri:0,3-1mm/rot.

- degroare

- finisareK30Prelucrarea fontelor cenuii n condiii deosebit de nefavora-bile,strunjirea oelurilor austenitice,i inoxidabile,oeluri cu (r sub

50 daN/mm2,materiale izolante rini sintetice,aluminiu etc.

- degroare

- finisareK40Degroarea materialelor neferoase i a materialelor nemetalice,strunjirea i frezarea lemnului,materialelor termoplastice zincului,aliajelor de zinc etc.

Forma plcuelor este standardizat:

plcue pentru cuite de strung STAS 6373/1-80;

plcue pentru burghie STAS 6373/2-80;

plcue pentru alezoare,adncitoare,lrgitoare i freze cu coad STAS 6373/3-80;

plcue pentru lipire pe scule achietoare,condiii tehnice generale de calitate STAS 6373/4-79;

plcue schimbabile,simbolizare STAS 9130/0-76.

8.6. MATERIALE MINERALO-CERAMICEMaterialele mineralo-ceramice constau din oxid de aluminiu(Al2O3)sau conin o cantitate procentual nsemnat din acesta. Elementele de aliere utilizate pot fi carburi metalice(Mo2c,WC,VC),oxizi(SiO2)i metale pure(Mo,V,W)Metalele pure formeaz liantul ,cu un coninut mai mic pentru a nu influena rezistena la uzur a materialului.

La achiere se utilizeaz dou categorii de materiale:

a) Al2O3 pur sau foarte puin aliat;

b) Al2O3 aliat cu o cantitate nsemnat (40-60%)de carburi metalice.

Prima categorie rezult cu o culoare alb,cenuie-deschis,albastru sau cu o nuan roie,iar a doua obine culoarea cenuie nchis pn la negru.

Plcuele dinAl2O3 pur au o rezisten la uzur ceva mai mare,iar plcuele aliate cu carburi au o tenacitate mai bun.

Rezistena mare la uzur a plcuelor din oxizi sinterizai este o consecin a proprietilor lor fizice,caracterizate prin:

conductibilitate termic mic,

temperatur de nmuiere nalt,

stabilitate fa de reacii chimice.

Aceste proprieti asigur o serie de avantaje tiurilor din oxizi sinterizai,nu apar straturi de depunere la temperaturile obinuite ale tiului,materialul plcuei nu intr n difuziune cu materialul de prelucrat. Formarea oxizilor este posibil la prelucrarea metalelor uoare,n acest caz apare o uzur n form de scobitur pe faa de degajare. Pe lng avantajele prezentate,apar i o serie de dezavantaje,cum

ar fi:

- odat cu creterea rezistenei la uzur i a stabilitii fa de reacii,scade rezistena la traciune i la ncovoiere,muchiile devenind foarte sensibile.

- plcuele din oxizi sinterizai nu pot suporta nclziri brute,seciunile de achiere mai mari nu pot fi detaate dect printr-un atac progresiv al tiului, iar uzura pe faa de aezare nu trebuie s fie mai mare de 0,2-0,4mm.

Pentru o utilizare raional a plcuelor din oxizi sinterizai se impune adoptarea unor msuri adecvate,msuri ce se refer la regimul de achiere ct i la geometria sculei,la rigiditatea piesei i a mainii-unelte pe care se prelucreaz piesa.

Se va cuta pe ct posibil ca tiul achietor s fie solicitat la compresiune,evitndu-se solicitrile de ncovoiere sau de forfecare. Fixarea plcuei n suport nu trebuie s favorizeze apariia de vibraii,iar maina unealt trebuie s posede o rigiditate ridicat.

Plcuele din oxizi sinterizai se recomand la prelucrarea de finisare i semifinisare,vitezele de achiere economice fiind de circa 1,5-2,5 ori mai mari dect

n cazul plcuelor din carburi metalice,eficacitatea cea mai mare a plcuelor din oxizi se obine la prelucrarea materialelor care posed o mare capacitate abraziv i o mic conductibilitate termic,cum ar fi fontele dure i materialele plastice.

8.7. SEMIFABRICATE FOLOSITE LA FABRICAREA SCULELORSemifabricatele folosite la fabricarea sculelor sunt din oeluri i fonte de diferite caliti,din amestecuri de carburi metalice sau mineralo-ceramice precum i din materiale abrazive. Oelurile folosite pentru obinerea semifabricatelor de scule se livreaz n urmtoarele forme:

a) bare cu seciunea rotund,ptrat sau dreptunghiular(oel forjat,laminat la cald,tras la rece i tras la rece calibrat);

b) table laminate la cald sau laminate la rece;

c) semifabricate turnate din oel special pentru scule monobloc sau asamblate;

d) semifabricate forjate,obinute prin forjare liber sau prin forjare n matri;

e) semifabricate turnate din font modificat,font maleabil sau font cenuie,pentru corpul sculelor asamblate.

Oel special forjat, se prezint n bare, fiind utilizat la fabricarea sculelor de diametre mari. Barele forjate prezint abateri mari de la diametru,consumul de oel pe unitate de produs este mai mare fa de oelul laminat.

Oel laminat la cald, se folosete la producia individual i n serie a scu-lelor.Barele prezint abateri mari de la diametru,grosime sau lime. Barele din oel laminat la cald nu pot fi prelucrate pe maini automate i semiautomate,doarece prezint abateri mari ale diametrului i ovalitate precum i o curbur mare. Datorit acestui fapt prinderea n mandrine nu este corespunztoare.

Oel tras la rece. Barele au o rugozitate mic a suprafeelor i abateri mici de

la diametru,de la latura ptratului sau hexagonului putndu-se prelucra pe strunguri automate i semiautomate.

Oel tras la rece calibrat,denumit i oel argint,este utilizat pentru scule ce se execut n serie mare pe maini automate i semiautomate,dup clasele de precizie 8 i 9. Toleranele la diametru ale barelor de oel calibrat au valoarea ntre limitele 0,0150,045. Procesul tehnologic de fabricare a sculelor din oel argint este mult simplificat,consumul de oel pe unitate de produs este mic. De exemplu,pentru un burghiu cu diametru de 6 mm din oel laminat la cald este necesar o bar cu diametrul de 8 mm,iar din oel argint este necesar o bar cu diametrul de 6,1 mm,economia de material fiind de 45%. Avnd n vedere costul ridicat a oelului argint,la alegerea materialului se recomand un calcul economic.

Semifabricatele forjate se utilizeaz n locul oelului laminat la cald,la fabricarea frezelor obinuite sau de danturare,a cuitelor roat de mortezat etc. Sculele din oel forjat au o durabilitate mai mare dect cele din oel laminat la cald ,datorit unui fibraj i a unei structuri mbuntite i repartizrii mai uniforme a carburilor.

Pentru producia de serie mare sau de scule cu profil complicat,se recomand forjarea n matrie,acest procedeu asigurnd i o economie de material.

Semifabricatele din font modificat, sunt destinate executrii corpurilor frezelor armate cu plcue din carburi metalice,au un pre de cost mai mic necesitnd un numr mic de operaii tehnologice. Semifabricatele din font cenuie sau font maleabil,se utilizeaz de obicei,pentru obinerea sculelor cu partea achietoare demontabil,ca de exemplu corpul mandrinelor de filetat,etc. Plcuele din oel special de scule se folosesc pentru micorarea consumului de oel special,care este scump. Aceste plcue se obin prin tiere,urmat de ajustare,din bare laminate,cu seciunea egal cu aceea a plcuelor. La tierea din bar se va ine seama de direcia optim a fibrelor de laminare. n acest scop una din muchiile barei va forma muchia de achiere a sculei. n lipsa barelor laminate se pot folosi bare forjate, inndu-se seama i n acest caz de direcia fibrelor,astfel nct ele s nu fie distruse.

Semifabricatele din carburi metalice se prezint,fie sub form de plcue,care sunt standardizate si care servesc ca parte achietoare demontabile pentru cuite sau pentru scule cu dimensiuni mari,fie sub form scule obinute n ntregime din carburi metalice pentru scule de dimensiuni mici. Partea achietoare este supus numai operaiilor de rectificare i respectiv de ascuire,n scopul obinerii geometriei necesare i a rugozitii feelor active(Ra=(0.20,8)(m. Semifabricatele din materiale mineralo-ceramice sau metalo-ceramice se prezint numai sub form de plcue care se monteaz pe cale mecanic sau se lipesc pe corpul sculelor.Material

de baz:Fe

Material

de baz:

carburi

Material

de baz:

oxizi

Material

de baz:

carbon

Material

de baz:

carbon

Forjare

Clire

Duritate

natural

Duritate

natural

Duritate

natural

Duritate

natural

Nemetale

Nemetale

Nemetal

Nemetale

Metale

Sinterizare

Natural

Turnare

Oel carbon de scule

Oel aliat de scule

Oel rapid de scule

Plcue

mineralo

ceramice

Plcue

carburi metalice

Plcue

din oxizi

sinterizai

Diamant

Diamant

industrial

Elbor

PAGE 5