Så möter traditionella HSS-verktyg dagens behov

feb 13, 2018 | Borr, Fräs, Verktyg

Användandet av snabbstålsverktyg (HSS) ökar stadigt världen runt utan någon tendens till avmattning. Världsmarknaden för HSS-verktyg väntas växa till mer än 10 miljarder dollar fram till 2020 (Källa: Global Industry Analysts) http://www.strategyr.com/MarketResearch/High_Speed_Steel_HSS_Metal_Cutting_Tools_Market_Trends.asp).
Detta är en betydande summa, särskilt med tanke på att den totala världsmarknaden för skärande verktyg uppskattas till omkring 18,5 miljarder dollar. Ökningen beror på ett stadigt växande behov från viktiga sektorer, t ex fordonsindustrin, bygg-, elektro- och annan tung industri.  Ricky Payling, produktstrateg för roterande verktyg hos Dormer Pramet, reflekterar över varför snabbstål fortfarande är ett populärt alternativ, de olika materialsammansättningarna som finns och hur materialet har anpassats till en industri i snabb förändring.
Ett populärt alternativ
Trots den växande konkurrensen från hårdmetallen fortsätter snabbstålet att vara populärt hos tillverkare tack vare sin höga slitstyrka och hårdhet kombinerat med utmärkt seghet. HSS-verktyg passar bäst att använda vid massproduktion där livslängd, mångsidighet, produktivitet och verktygskostnad är det viktigaste för användaren. Därför spelar de fortfarande en stor roll för effektiv och pålitlig bearbetning av många komponenter. Att även produkternas kvalitet och kostnadseffektivitet svarar upp mot kundens behov visar sig öka attraktiviteten i det rådande globala ekonomiska klimatet.
För att möta behovet av snabbstål från världsmarknaden har verktygstillverkarna lagt ned betydande resurser på det här segmentet. Dessa omfattar investeringar, inte bara i nya verktyg utan också i forskning och utveckling. Detta har lett till att snabbstålsverktyg har blivit pålitligare, med färre nackdelar, lägre produktionskostnad och kortare tillverkningstid. Utvecklingen av förbättrade substrat, t ex pulverstål, och nya beläggningar har även bidragit starkt till verktygens förbättrade prestanda.
Bland Dormers produktprogram finns f.n. fyra olika materialtyper att tillgå, nämligen snabbstål (HSS), koboltsnabbstål (HSS-E), snabbstål/hårdmetall (HSS-HM) och pulversnabbstål (HSS-E PM). De här materialen används till våra borrar, brotschar, försänkare, gängtappar och fräsar.
Sammansättning av HSS
Ett typiskt snabbstål innehåller Krom (4%), Volfram (c:a 6%), Molybden (upp till 10%), Vanadin (c:a 2%), Kobolt (upp till 9%) och Kol (1%).  Variationerna i de ingående komponenterna ger materialet lite olika egenskaper. Krom höjer härdbarheten och förhindrar flagning. Volfram ger förbättrad skärförmåga och bidrar till att stålet behåller hårdheten genom att det ökar värmetåligheten.
Molybden – en biprodukt vid koppar- och volframframställning  – förbättrar även den skäreffektiviteten, hårdheten och värmetåligheten. Vanadin, som förekommer i många mineral, bildar mycket hårda karbider som ger bra motstånd mot slitage vid höga temperaturer, ökar styrkan och bidrar till att behålla materialhårdheten.
Kobolt förbättrar värmetåligheten, bibehåller hårdheten och ökar värmeledningen något. Ett tillägg av fem procent kobolt för borrar och åtta procent för pinnfräsar till snabbstålet är vanligt. Ett typexempel är att koboltlegerade borrar används i speciella applikationer som kräver värmetålighet och styrka.
Kol ökar slitstyrkan och står för den grundläggande hårdheten (c:a 62-65 HRc).
Fördelar
HSS-verktyg kan motstå vibrationer oberoende av maskintyp även då maskinstabiliteten har försämrats  över tid och/eller där inspänningen av arbetsstycket är vek. Materialet är mer förlåtande mot slag mot ex. fräsens tänder och är okänsligt mot oregelbundet kylvätskeflöde.
Snabbstål tillåter också att man kan framställa extremt vassa eggar. Det gör det lättare att bearbeta sega material och orsakar mindre deformationshärdning i austenitiskt rostfritt stål och nickellegeringar, samt ger bättre ytkvalitet och toleransnoggrannhet på arbetsstycket.Eftersom materialet skärs istället för att slitas bort ökar livslängden tack vare att temperaturen i eggen kan hållas låg. Dessutom minskar skärkrafterna vilket innebär lägre effektbehov.
Ur livslängdssynpunkt klarar HSS-verktyg intermittenta ingrepp mycket bra. Men de är mycket mer begränsade när det gäller skärhastighet jämfört med hårdmetallverktyg.
Beläggningar och substrat
HSS är sedan länge ett etablerat verktygsmaterial, men det betyder inte att det inte har varit föremål för kontinuerlig utveckling och förbättring sedan det introducerades i slutet av 1800-talet. Dormer Pramets olika HSS-material, t.ex. är allt utom omoderna. Vi har investerat  i pulvermetallurgi för att kunna erbjuda ännu bättre material. HSS-E som pulverstål innehåller en större mängd legeringsämnen som ger materialet unika egenskaper som högre seghet, slitmotstånd och hårdhet. Användandet av HSS-E-PM förlänger livslängden och gör den mera förutsägbar. Materialet klarar även högre skärhastigheter och matningar och minskar risken för urflisningsproblem.
De senaste produkterna där pulverstålsteknologin har kommit till användning är Dormers  Shark Line-tappar. De tillverkas av ett HSS-E-PM stål, som är speciellt utvecklat för tappar. Det har högre seghet, pålitligare  egenskaper och överlägsen slipbarhet jämfört med konventionella snabbstål. Egenskaper som gör att tapparna har längre och mera förutsägbar livslängd. HSS-E och HSS-E-PM är även mycket lämpade att belägga med en mängd olika beläggningstyper, t.ex. titan-nitrid (TiN), titan-aluminium-nitrid (TiAlN), titan-karbo-nitrid (TiCN), samt diverse multilagerbeläggningar. Beläggningar ökar livslängden väsentligt och förbättrar HSS-verktygens prestanda vid användningar som kräver hög produktivitet, skärhastighet och matning samt i torra applikationer i svårbearbetade material.
Beläggningarna ger en mycket hård yta som motstår slitage, de har låg friktion som underlättar spånbildningen, de minskar skärkrafterna och värmeutvecklingen, motstår gropförslitning och förbättrar ytfinheten på arbetsstycket. Som exempel är TiAlN-belagda HSS-E verktyg mycket lämpliga för torr bearbetning i gjutjärn och har högt värmemotstånd, medan TiAlN-belagda HSS-E-PM verktyg passar bra till att bearbeta titan- och nickellegeringar.
Sammanfattning
I en tid där användare kräver pålitliga, mångsidiga verktyg till ett konkurrenskraftigt pris är snabbstålsverktyg fortfarande det ideala valet för en mängd olika användningar. Snabbstålsverktygen behåller således fortfarande sin givna plats på marknaden gentemot nyare och mer tekniskt avancerade material.
Snabbstålet har under de många år det funnits hela tiden förbättrats genom att anpassas med nya beläggningar, ändrade sammansättningar och ny tillverkningsteknologi, som alla bidrar till att det behåller sin position som ett viktigt material inom skärverktygsindustrin. Konkurrensen har alltid varit stor inom skärverktygsindustrin och snabbstålsverktyg är fortfarande en nyckelgrupp som erbjuder kunder det som alltid varit starkt efterfrågat; valmöjlighet.
SIDOFÄLT: Studie av ett kundfall
Ett användningsexempel från verkligheten handlar om Dormers koboltlegerade (HSS-E) ADX-borr, A553, som har blivit en nyckelprodukt hos en svensk tillverkare. Larssons Mekaniska Verkstad, grundad 1951, lego tillverkar metallprodukter och sätter samman detaljer för en rad andra industrier. Särskilt ett jobb innefattade borrning av tusentals hål i rullar tillverkade av rostfritt 2346- och 2333-stål till förpackningsmaskiner. Ett 12,0 mm  A553-borr – med TiAlN Top-beläggning och invändig kylning – används till att borra tusentals, upp till 70 mm djupa hål, vilket motsvarar en borrad längd på 70-75 meter per borr.
För Larssons är HSS att föredra, säger CNC-operatören Gunnar Wistrand. “Borret kan flexa något i motsats till hårdmetallborr, som går rakt av och är därigenom mer förlåtande om något händer. En annan säkerhetsfördel med A553 är att vi kan köra maskinen obemannad utan risk för haveri.” Därför väger fördelarna klart mycket tyngre än nackdelarna, bekräftar Gunnar. “När vi använder A553 tar det 30 sekunder extra per rulle, men processen är mer förutsägbar och omställningstiden har kunnat minskas betydligt. Korta serier med många växlingar innebär också att bearbetningstiden är av mindre betydelse jämfört med att skapa en säker bearbetningsprocess med korta omställningstider. Med optimerad process och verktygsval skulle jag kanske tjäna 30 sekunder på varje rulle som framställs, men med en väsentligt osäkrare process. Och det är det inte värt om man sen får stå i timmar och byta grejor när det gått åt pepparn,” säger Gunnar Wistrand.
Utgivet av:                                                                                                                                                                                                            
Dormer Pramet

Brotschen med nio liv 
MAPAL har lanserat en ny serie av flerskärsbrotschar med cylindriskt skaft och lödda skäreggar. Inom intervallet för solida hårdmetallbrotschar, tillför detta nya...
Historia möter nutid när Edeco jubilerar
2024 fyller den värmländska verktygsspecialisten Edeco jämna år. 40 år har passerat sedan grundarna Leif Edström, Per-Olof Nilsson och Jan-Erik Malmquist tog beslutet...
Gühring Sweden växer
Gühring Sweden AB, ett dotterbolag till det tyska Gühring, en av världens främsta leverantörer av skärande verktyg, har under december och januari utökat sitt team med...
SMV Verktyg satsar och utökar sin säljstyrka
SMV VERKTYG satsar och utökar sin säljstyrka med tekniska säljarna Henrik Hviid och Teddy Hjelte. Båda har erfarenhet inom verkstadsindustrin och ser framemot sina nya...
En pålitlig gängtappslösning
GARANT Master Tap Alu är en gängtapp för alla typer av aluminium och ickejärnhaltiga legeringar. Gängtappen är specialutvecklad med dynamisk spiralstigning i...
Tillverkning inför uppskjutning
I maj 2023 sattes ett nytt rekord inom rymdresor: Vid tillfället befann sig 20 personer samtidigt i rymden. Bland de många rymdresor som genomfördes under året blev...
För tillförlitlig och kostnadseffektiv plan- och profilfräsning
Sandvik Coromant – specialisten på skärverktyg – lanserar det nya fräskonceptet CoroMill® MR80, som är anpassat för krävande grovfräsning i ett brett applikationsområde...
Kuggfräsar på rekordtid
Med sin verktygskonfigurator (HTC – HORN Tool Configurator) erbjuder Horn möjligheten att leverera kuggfräsar med kort ledtid. Horn fokuserar på sitt eget cirkulära...
Förbättra din maskinbearbetning med utökat verktygssortiment
Dormer Pramet har nöjet att presentera sitt senaste sortiment av verktygssystem. Det nya sortimentet innehåller en rad avancerade fastspänningsverktyg för fräsning,...
Ny högpresterande sort för virvelgängning
SG3P är namnet på den nyutvecklade högpresterande Horn-sorten som ger användaren nya möjligheter när det gäller prestanda och verktygslivslängd vid virvelfräsning av...
Vibrationsfri Gängfräsning med SmiCut
SmiCut, ett svenskt företag med ett rikt arv som en banbrytare inom skärande verktyg, har markerat sin närvaro på EMO 2023 med ett spektakulärt genombrott inom...
Nya mångsidiga fräsar – Barrelmills
Femaxlig bearbetning används alltmer eftersom den ger betydande fördelar genom att komplexa komponenter kan bearbetas i en och samma maskinuppspänning. Metoden ger hög...
Sandvik Coromant lanserar en ny varumärkesidentitet
För ett starkare fokus på sitt engagemang för innovation och hållbarhet lanserar Sandvik Coromant en ny varumärkesidentitet. Som en integrerad del av den nya...
Hoffmann ny partner för Iscar
Iscar Sverige AB är ett dotterbolag till Iscar Ltd som ingår i den internationella koncernen IMC, ett världsledande företag inom utveckling, tillverkning och...
Planfräsning av ansatser
Bearbetningsindustrin genomgår just nu stora förändringar men det är som alltid svårt att föreställa sig hur det skulle gå till att genomföra komplexa...
Nya produkter och en upplevelse i mixed reality technology
Mitsubishi Materials kommer att ha en stark närvaro på årets EMO-mässa i Hannover som går av stapeln den 18-23 september.  Du hittar dem i hall 5, monter C18 Besökarna...
Mapal på EMO 2023
EMO i Hannover står på tur i september som av årets största internationella mässor. MAPAL kommer att ha en monter på 480 m2 i Hall 4, monter nr. A18. Fokusområdena...
Iscar på EMO
EMO i Hannover är en av världens största mässor inom bearbetning och maskinteknik och för ISCAR är det viktigt att kunna visa upp nyheter inom flera områden. LOGIQ3CHAM...
TechPoint Systemteknik AB ingår partnerskap med Mikron Switzerland AG
TechPoint Systemteknik AB och schweiziska Mikron Switzerland AG har inlett ett partnerskap med produkter för skärande verktyg av högsta kvalitet för metallindustrin....
Varför ett strategiskt samarbete är den perfekta medicinen för Permedica
Verksamheten har vuxit så snabbt för Permedica, den italienska tillverkaren av medicinska implantat, att den knappt kan hålla jämna steg med efterfrågan. I samarbete...
Seco JS754 Stub-serien ger mångsidighet och värde för fräsning av sega material
Seco JS754 Stub-serien är avsedd att lösa problemet med svåra och instabila bearbetningsförhållanden på grund av långa verktygsöverhäng. De har pinnfräsar med kort...
Dormer Pramet avsticknings- och spårsvarvningssortiment
Dormer Pramet har ett omfångsrikt program med avsticknings- och spårsvarvningsverktyg, som har utvecklats till en effektiv lösning för våra kunder och det utvidgas hela...
Gesac imponerar igen!
Få, om ens någon, visste var resan skulle sluta då värmländska Edeco Tool och verktygs-giganten Gesac inledde sitt samarbete under våren 2016. Idag, drygt sju år...
G-Mold μ fräs – för hög precision vid tillverkning av formar
Formtillverkning spelar en viktig roll i flera branscher och det ställs höga krav på skärverktygen - det är trots allt en nyckelkomponent för att säkerställa...
Effektiv högmatningsfräsning
Sedan ett antal år tillbaka har högmatningsfräsar konstant ökat på marknaden. Ravema har sedan länge haft ett mycket starkt utbud i detta produktsegment och ser att...
Stark högmatningsgeometri
Verktygstillverkaren Dormer Pramet släpper en ny stark HM-geometri inom sin populära, dubbelsidiga högmatningsserie SNGX 11. HM-geometrin är idealisk att använda till...
MA90 – ny tangentialfräs
Kyocera utvidgar sitt produktprogram med en helt ny hörnfräs med tangentialmonterade skär. MA90 fokuserar på hög noggrannhet och med den stora släppningen under skären...
Utprovat men under ständig förbättring
HELIMILL och HELI2000 är ett sortiment av fräsar med rektangulära spiralformade skär. När HELIMILL och HELI2000 lanserades var det en revolution för hörnfräsning tack...
Nya möjligheter för ekonomisk planfräsning
Dormer Pramet har lanserat en ny och mycket ekonomisk planfräsfamilj med negativa, åttakantiga skär och en rad planfräsar av olika storlekar, som täcker in ett stort...
Ökar produktiviteten utan att tumma på verktygslivslängden eller bearbetningssäkerheten
Sandvik Coromant, utökar sortimentet av solida CoroMill® Plura HD-pinnfräsar för tung grovbearbetning i stål och rostfritt stål med två nya sorter. Denna nya...
Kraften i enkelheten
Dormer Pramet lanserar nya produkter och utökar sortimentet för att förenkla bearbetningsprocessen och hjälpa maskinoperatörer att få tillgång till de skärverktyg som...
Utökat utbud av mångsidiga och solida CoroMill® Dura-pinnfräsar
Skärverktygsspecialisten Sandvik Coromant utökar sortimentet med mångsidiga och solida CoroMill® Dura-pinnfräsar med verktyg som är särskilt framtagna för aluminium. ...
Nya verktyg och skär för längdsvarvar
I längdsvarvar och andra maskiner där små detaljer tillverkas är det viktigt med verktygslösningar som genererar låga skärkrafter och precision.  Eftersom...
Nio skäreggar för högre avverkningshastighet
Spårfräsning, avfräsning eller kuggfräsning: det här är bara tre fräsningsprocesser som det cirkulära interpoleringsfräsningssystemet från Paul Horn GmbH utför...
Framgångsrika verktygstester
Verktygsmaterial som gör märkbar skillnad för prestanda och livslängd. Det är vad man hittar hos Uppsalaföretaget VBN Components AB och deras legeringar. VBN har alltid...
Klara enkelt av krävande applikationer med nya Seco High Feed SP Milling Systems
Fräsning svårbearbetade material som segt stål, rostfritt stål, superlegeringar och titan orsakar löseggsbildning, strålförslitning och skärbrott som ökar...
5-skärig pinnfräs med spåndelare
VQ, den bästa serien av hårdmetalls pinnfräsar från Mitsubishi Materials, har nyligen utökats med en ny innovativ fräs.  Fulländad spånform för effektiv spånevakuering....
Ny planfräs för bättre hållbarhet vid aluminiumbearbetning
Optimal ytfinhet för alla volymer  Med ett omfattande och diversifierat program av verktyg för brotschning, borrning och fräsning och många års erfarenhet av...
Utbytbara keramiska fräshuvuden klarar värmen vid HRSA-bearbetning
Specialisten på skärverktyg och verktygssystem Sandvik Coromant utvidgar serien med utbytbara keramiska fräshuvuden och lanserar en ny keramisk sort för...
Nytt sortiment av mångsidiga solida pinnfräsar
Specialisten på skärverktyg och verktygssystem, Sandvik Coromant, presenterar ett helt nytt sortiment av avancerade, mångsidiga solida pinnfräsar. CoroMill® Dura...
Spiralfräs ger höga prestanda till en lägre kostnad per egg
För att ge tillverkare möjlighet att möta kundernas behov av lägre komponentpriser, har det nya frässystemet Seco Helical SN8-13 dubbelsidiga skär med åtta skäreggar...
”Here beats the heart of metalworking”
Den 13 till 17 september slogs portarna återigen upp till årets ledande utställning AMB i Stuttgart. Tyska Paul Horn hade som året motto "Here beats the heart of...
Minimässa hos Colly Verkstadsteknik
I april tidigare i år hade Colly ett öppet hus (och minimässa) med extra fokusering på deras slipverkad. Konceptet och mottagandet var så bra att man bestämde sig för...
Öka mångsidigheten och sänk kostnaderna med snabbväxlingssystemet för fräshuvuden Seco X-Head
För att ge tillverkarna mångsidighet och mervärde har Seco lanserat sitt nya snabbväxlingssystem för fräshuvuden X-Head. Med systemet kan användarna snabbt och enkelt...
Mapal på AMB 2022
AMB-mässan öppnar åter igen sina dörrar i Stuttgart från den 13 till 17 September. Med en monter på 390 m2 i hall 1 på plats D10 presenterar Mapal tydligt sina fyra...
Högmatningsfräsning av rotorer – tryggare, säkrare och mer effektivt
Med längder uppemot 6 meter och vikter uppemot 30 ton är rotorerna som tillverkas hos anrika Björneborg Steel minst sagt imponerande. När man dessutom ska avverka...
Nya MAPAL-kataloger: Hållande, hålbearbetning och fräsning
MAPAL lanserar nya kataloger för hållande verktyg, hålbearbetning och fräsning. Som en del i det har hela produktportföljen setts över, reviderats och kompletterats för...
Med sin mångsidighet sänker Secos fräsar kostnaderna för verktygslagret
Tillverkare som vill ha mångsidighet och precision vid bearbetning kan kombinera Seco Turbo 16 hörnfräsar och Helical Turbo 16 fräsar för att minska verktygslagret och...
Spårfräsning av smala spår
Paul Horn GmbH har utökat sitt system för spårfräsning av spår. Horn erbjuder verktygen i skärbredder från 0,25 mm till 1 mm, beroende på diametern. Beroende på...
Fräsfamilj med unikt frässkär för höga matningar
2018 introducerades fräsfamiljen LOGIQ4FEED, för fräsning med höga matningar, med ett 4 mm´s-skär och tillhörande fräskroppar i Ø12-52 mm. Nu kompletteras familjen med...