Vikten av anpassning i stålsvarvningsprocesser

sep 23, 2021 | Svarv, Verktyg

Vad har krigsstrategier från antikens Rom och Sandvik Coromants svarvskär för ISO P-stål gemensamt och hur kan det hjälpa dig att öka produktiviteten i din verkstad? I artikeln förklarar Rolf Olofsson, Product Manager hos Sandvik Coromant, en global ledare inom skärande bearbetning, hur för hårdmetallsorternas beläggningar och substrat kan göra stor skillnad för effektiviteten och produktiviteten i stålsvarvningprocesser.

Krönika: Rolf Olofsson, Product Manager hos Sandvik Coromant

En vanlig missuppfattning inom metallbranschen är att det är lätt att bearbeta stål. Erfarna operatörer vet att svarvning av ISO P-stål är allt annat än lätt. Den första utmaningen är mängden olika material som ingår i ISO P-klassificeringen, som kan variera mellan formbart stål med låg kolhalt till höglegerat stål. Den andra utmaningen är att hårdheten hos olika stål skiljer sig avsevärt från den ena änden av spektrat till den andra. Applikationstypen varierar och det gör även bearbetningsförhållandena i verkstäderna.

Det innebär att stålsvarvning är fullt av utmaningar och med tanke på alla variabler är det svårt att välja en sort som motsvarar alla de egenskaper som förekommer i ISO P-stål.

Sorter för alla lägen

För alla sorter är brottstyrka det allra viktigaste. Dessutom måste skäreggen ha rätt hårdhet för att stå emot alla typer av plastisk deformation som förorsakas av de extrema temperaturer som uppstår i skärzonerna. Sorten måste även ha en beläggning som förhindrar fasförslitning, gropförslitning och löseggsbildning. Det är viktigt att beläggningen fäster på substratet. Om den inte fäster exponeras substratet, vilket leder till snabba brott. Baserat på alla dessa krav är det viktigt att förstå strukturen hos en stålsvarvningssort för att kunna fatta informerade beslut när du väljer en för din applikation.

Strukturen i hårdmetallskär

Alla hårdmetallsorter har en hårdmetallkärna som även kallas substrat. Substratet definierar sortens seghet och styrka. Även motståndet mot plastisk deformation beror på substratet. Hårdmetallsubstratet täcks ofta av flera skikt av beläggning som titankarbonitrid (TiCN), aluminiumoxid (Al2O3) och titannitrid (TiN) som ger skäret dess eggseghet, vidhäftning och slitstyrka. Nyckeln till överlägset motstånd mot olika typer av förslitning: fas-, grop- och löseggsbildning. Vidhäftning mot substratet och längre verktygslivslängd ingår i de mikroskopiska detaljer som är en del av att utforma beläggningsskikten.

Romersk sköldpaddsformation

I konventionella aluminiumoxidbeläggningar är kristalltillväxten slumpmässig, se bild 1a. Om tillväxten i beläggningsskiktet kan styras så att alla kristaller är riktade åt samma håll, se det gula på bild 1b, ger det överlägsen slitstyrka. För att förtydliga egenskaperna hos likriktade kristaller tar vi ett exempel från den romerska historien. Vid belägringar bildade de romerska legionerna ofta en vägg av sköldar – den så kallade Testudo-formationen, eller sköldpaddsformationen. I den här formationen är alla sköldar riktade åt samma håll och ligger tätt intill varandra för att förhindra att sårbara mellanrum uppstår. Väggen av sköldar skyddade romarna mot motattacker medan de avancerade. Kristallerna i beläggningsskiktet fungerar på ett liknande sätt: de täta kristallerna som är riktade åt samma håll fungerar som en sköld och ger bättre motstånd mot svåra förhållanden i skärzonen.

Likriktade kristaller

Sandvik Coromants FoU-specialister har hittat ett sätt att styra kristalltillväxten i aluminiumoxidbeläggningen för att säkerställa att alla kristaller är riktade åt samma håll, med den starkaste delen utåt. Denna patenterade teknik som kallas Inveio®-beläggning är ett tekniskt genombrott som ger skären en ny nivå av slitstyrka och verktygslivslängd.

De tättpackade kristallerna som är riktade åt samma håll skapar en stark barriär mot skärzonen och spånorna. Det gör att Inveio®-sorterna har mycket högre motstånd mot gropförslitning och fasförslitning. En annan önskad effekt är att värmen leds bort snabbare från skärzonen, vilket gör att skäreggen bibehålls under längre tid i ingrepp. Allt som allt får du ett mer förutsägbart verktyg med en lång verktygslivslängd.

I och med introduktionen av andra generationens Inveio®-teknik – bland annat i Sandvik Coromants senaste stålsvarvningssorter GC4415 och GC4425 – har fördelarna med likriktad beläggning utvecklats ytterligare. Förbättrad orientering av kristallerna bidrar till en jämnare funktion och avsevärt förbättrad slitstyrka.

Intermittenta skärförlopp

Nu har vi gått igenom två saker att tänka på vid val av skärsort. Nämligen substratet och beläggning. Vi tittar på den tredje saken lite kort: prestanda under intermittenta skärförlopp. Det här är viktigt eftersom det hjälper oss att undvika plötsliga skärbrott.

Leta efter skär som har efterbehandlats: en process där skärets beläggning bombarderas med väldigt tunna, vassa keramiska partiklar. Föreställ dig att en hammare slår på beläggningen för att förstärka den. Skären som har efterbehandlats har mycket höga prestanda vid intermittenta skärförlopp.

Sandvik Coromant har nyligen lanserat två nya skärsorter för svarvning av ISO P-stål. Sorterna GC4415 och GC4425 passar perfekt för tillverkare som arbetar med mass- och batchproduktion. Sorterna med nya substrat i kärnan som är förstärkt med Inveio®-teknik ger tillförlitliga prestanda och överlägsen slitstyrka. Dessutom har den nya efterbehandlingen av sorterna visat sig förbättra prestanda vid operationer med intermittent skärförlopp, så att plötsliga skärbrott undviks och båda skärsorterna kan leverera utmärkt resultat över ett brett tillämpningsområde.

De nya sorterna GC4415 och GC4425

Med dessa skär har våra kunder kunnat öka skärhastigheten (Vc) och matningshastigheten (Fn) med dessa sorter. I ett fall lät en tillverkare inom allmän verkstadsindustri grovbearbeta ett värmebehandlat 4140-stål utvändigt i flera olika riktningar med GC4425-skäret. Jämfört med att använda en konkurrents ISO-skär till samma process lyckades kunden öka produktiviteten med 100 % och sänka cykeltiden med 50 % samt sänka kostnaderna med 30 %.

Det är svårt att bearbeta ISO P-stål. Genom att ha ett par saker i åtanke vid val av sort, som substratets seghet och nya tekniska framsteg inom material och verktyg, kan du göra stor skillnad för stålsvarvningens effektivitet och verkstadens övergripande produktivitet.

För mer information: Sandvik Coromant

Verktyg med tre skär gav snabbare svarvning av valsar
När enbart grovsvarvning av en grovplåtsvals kan ta upp till 150 timmar får varje procent som bearbetningstiden kan reduceras effekt på produktionskostnaderna....
Sandvik Coromant presenterar samarbete med HCL CAMWorks
Sandvik Coromant, har offentliggjort sitt samarbete med det globala teknikföretaget HCL Technologies, där deras PrimeTurning™-teknik ska integreras i HCL...
Vikten av anpassning i stålsvarvningsprocesser
Vad har krigsstrategier från antikens Rom och Sandvik Coromants svarvskär för ISO P-stål gemensamt och hur kan det hjälpa dig att öka produktiviteten i din verkstad? I...
PCBN-beläggning – nästa generationens teknik
Mitsubishi Materials har utvecklat en nytt, innovativt PCBN-belagt vändskär för högeffektiv svarvning av härdat stål. Beläggningen har utvecklats för att skapa en...
Ett nytt flaggskepp bland svarvsorter bildar en ny generation
Dormer Pramet har uppgraderat sitt flaggskepp, den PVD-belagda sorten T8330 med en ny beläggning som ökar slitstyrkan och prestandan.  T8430 kommer att...
WhizCut förstärker organisationen
“Kunskaperna är gedigna och viljan att hjälpa våra kunder är stark”, säger Niclas Axelsson som är ny försäljningschef på WhizCut. Niclas Axelsson Företaget, som...
Säker bearbetning av tuffa ytor
Sandvik Coromant har lanserat två nya svarvsorter speciellt framtagna för varmhållfasta superlegeringar. Svarvsorten S205 för finbearbetning och medelgrov...
Kyla och precision ger resultat
Som fotbollsspelaren Lionel Messi sa, ”talang och elegans betyder ingenting utan stringens och precision.” Målet för alla tillverkningsföretag är att uppfylla sina...
Varför tillverkare borde övergå till en ny generation av verktygslösningar
Niccolò Machiavelli, portalgestalten för den moderna politiska filosofin, menade att ”den som önskar ständig framgång måste ändra sitt beteende med tiden”. Vi lever...
Öka verktygslivslängden med precisionskylning
Sandvik Coromant har uppgraderat sina Coromant Capto®-verktygshållare för hårdmetallsvarvskäret T-Max® P . Nu har verktyget invändig övre och undre precisionstillförsel...
Sumitomo lyfter hårdsvarvning med innovativ verktygslösning
Artikel Aktuell Produktion Nummer 3/2021. Text Kent Nordin För att kunna uppnå fina ytor vid svarvning av härdade komponenter sker bearbetningen i allmänhet med låga...
Nästa steg mot obemannad produktion
I en studie från Beihang University i Kina, publicerad i International Journal of Production Research, kopplas prediktivt underhåll direkt till produktkvaliteten....
Förbättra stålsvarvningsproduktiviteten med nya hårdmetallsorter
Efter att i oktober 2020 ha lanserat två nya hårdmetallsorter för svarvning har Sandvik Coromant nu utökat sitt stålsvarvningsproduktsortiment med ytterligare...
Dormer Pramet expanderar sitt GL-sortiment
Dormer Pramet har expanderat sitt GL-sortiment för avsticknings- och spårstickningsapplikationer med en serie verktyg, dubbelsidiga skär och geometrier.  De nya...
Ny teknik – säkerställer höga skärhastighet och slitstyrka
Det finns en växande efterfrågan att bearbeta med högre skärhastigheter och förbättrad effektivitet. Dessutom ökar användningen av material med hög hållfasthet för...
Wiklunds Verktyg – om vinsten av att optimera
Artikel Aktuell Produktion Nummer 1/2021- Text Gabriella Mellergårdh Produktionsoptimering, effektivisering och kostnadsbesparingar – Wiklunds Verktyg sätter ribban...
Sänka kostnaden per detalj
När en undersökning gjord av US National Association of Manufacturers (NAM) visar att 53 % av tillverkningsföretagen förväntar sig att coronapandemin ska påverka...
Spara tid och öka produktiviteten med den nya appen
Seco Assistant ger dig den produktinformation och de verktyg du behöver, utan att du behöver söka på internet eller i olika kataloger, även när du är offline. Seco...
Nya hårdmetallskär för produktiv och effektiv stålsvarvning
Sandvik Coromant uppgraderar sitt sortiment av svarvskär för bearbetning av ISO-P-stål. Specialisten på verktygsuppsättningar har lanserat två nya hårdmetallsorter som...
Nytt verktygssystem ökar hastighet och noggrannhet
Dormer Pramet har infört ett snabbväxlingssystem med hög precision för en rad invändiga och utvändiga svarvapplikationer.  Den nya polygonkopplingen (PSC) är...
Hans forskning stärker verktygsbolaget kompetens
Efter 17 år på Seco Tools antog Adnan Agic utmaningen att börja forska inom ett område som länge intresserat både honom och företaget.  – Jag har främst studerat...
Specialverktyg riktade mot rörproduktionen
Dormer Pramet är känt som en av de ledande leverantörerna av verktyg för tillverkning av rör och tuber och har nu utökat sitt sortiment av hyvlingsverktyg. Ett...
Ny design på skärverktyg kan ge lägre flygpriser om tio år
Två-tre minuter. Så kort livslängd har skärverktyg vid tillverkning av vissa flygmotordelar. Men med ny verktygsdesign och effektivare kylning kan livslängden generellt...
Förbättrar industrins produktionsekonomi
 En gång årligen samlar kinesiska världskoncernen Gesac sina exportpartners för en veckolång presentation av det senaste inom verktygstekniken. I takt med Gesacs...
Mångsidigt alternativ för djupare spår
Dormer Pramet har utökat sitt sortiment av avsticknings- och spårstickningsverktyg med ett flertal viktiga artiklar.  Det omfattar nu ett komplett utbud för...
3 nya Duratomic® TM-sorter för svarvning
Seco lanserar tre nya sorter speciellt för svarvning i rostfritt stål med den senaste Duratomic® teknologin med Used-Edge Detection. De nya sorterna, TM1501, TM2501 och...
Revolutionerande avstickningssystem med en fyrkantig adapter med 4 skärlägen
MULTIFGRIP utökar ISCAR´s utbud av produkter för av- och spårstickning och består av unika och patenterade förstärkta grundhållare och fyrkantiga adaptrar med 4...
Duratomic® TM-sort för svarvning i rostfritt stål
Seco lanserar tre nya sorter speciellt för svarvning i rostfritt stål med den senaste Duratomic® teknologin med Used-Edge Detection. De nya sorterna, TM1501, TM2501 och...
Besök dem på EMO i Hannover och upptäck deras lösningar inom Industri 4.0
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. Som...
Vi driver innovation och digitalisering inom tillverkning
Med unika produkter samt digitala lösningar och koncept kommer världens ledande leverantör av skärande verktyg och lösningar Sandvik Coromant att visa besökarna på EMO...
Horn på EMO
Ny frontinspänning för Supermini skär Bild: Den nya designen gör att skäret hålls på plats med en högre kraft och ger ett stabilare system. Horn har utvecklat ett nytt...
Ny huvudkatalog från Mitsubishi Materials
Mitsubishi Materials lanserar nu under våren 2019 sin nydesignade huvudkatalog C008 över sitt standardprogram av skärande och hållande verktyg. En ny layout -Mitsubishi...
Dahlbergs Mekaniska – det lilla företaget som växlat upp!
Mattias Dahlberg jobbade som säljare på SMV Verktyg och sålde verktyg till Dahlbergs Mekaniska Verkstad i Lidköping. Han slutade så småningom som säljare och köpte...
“Penta”-blad för TANG-GRIP (TAG)-skär
ISCAR´s redan stora utbud av avstickningsverktyg utökas nu med LOGIQ5GRIP bestående av adaptrar med 5 skärlägenför TAG-skär i 2 och 3 mm´s skärbredd. Adaptrarna...
Digitalt ansluten tyst svarvning
Med en avancerad lösning som gör det möjligt för tillverkningsföretag att ta ett steg mot digital bearbetning och Industri 4.0, har specialisten på...
Mitsubishi MB4120-serien CBN-skär för svarvning av sintrade legeringar och gjutjärn
Mitsubishi Materials förstahandsval för högeffektiv svarvning av sintrade legeringar och gjutjärn är den nya sorten MB4120. Sorten är framtagen för att komplettera...
CBN-skär för applikationer i härdat stål
För effektiv bearbetning av härdade stål har Mitsubishi Materials ett omfattande sortiment av belagda CBN-skär, BC8100-serien. Fyra sorter utgör ett komplett sortiment:...
Mitsubishi Materials GW – nytt spår- och avstickningssystem
Mitsubishi Materials omfattande sortiment av högkvalitativa svarvverktyg har utökats till att omfatta en helt ny serie av spår- och avstickningsverktyg, kallat för GW....
Nu har företaget ett komplett erbjudande för hårdsvarvningsoperationer
Sandvik Coromant, specialisterna på skärverktyg och verktygssystem, kommer snart att presentera två nya sorter för intermittenta hårdsvarvningsoperationer, CB7125 och...
Visar nya vägar till framgång i Stuttgart
Vid årets AMB-mässa i Stuttgart den 18–22 september kommer Sandvik Coromant att visa hur kunder och partners kan nå betydligt högre produktivitet, flexiblare...
Nya keramiska sorter underlättar svarvning med höga varvtal i svårbearbetade, varmhållfasta superlegeringar
Sandvik Coromant, specialisten på skärverktyg och verktygssystem, lanserar nu två nya, keramiska skärsorter som klarar svarvoperationer med högt varvtal och hög...
Nytt innovativt och positivt svarvskär
Det nya dubbelsidiga CXMG-skäret fungerar och används på samma sätt som de konventionella positiva ISO-svarvskären CCMT och kan därför ersätta dessa. I vissa...
Spårbearbetning från verktygsbolag
Endast ett år efter introduktionen utökas Gührings spårbearbetnings program. Inför ABM mässan 2016  lanserade Gühring 3 nya spårbearbetningsprogram : 104 och 106...
Svarvning i alla riktningar – nu även inifrån och ut
Efter förra årets framgångsrika lansering av PrimeTurning™ som metod och verktyg för utvändig svarvning presenterar nu Sandvik Coromant ett CoroTurn® Prime SL-huvud som...
Bli en mästare – smartare verktyg är på väg!
Det LOGIsQa med intelligent bearbetning i Industri 4.0-eran. ISCAR lanserar inom kort LOGIQ-kampanjen för att introducera en ny standard för skärande verktyg. Välkommen...
Axla utmaningarna inom spårsvarvning
Sandvik Coromant, specialisterna på skärverktyg och verktygssystem, presenterar CoroCut® QF, ett nytt koncept som är särskilt utvecklat för axiell spårsvarvning....
WHISPERLINE – Vibrationsdämpande skärbärare för invändig svarvning
Nu introducerar vi en ny familj av WHISPERLINE vibrationsdämpande invändiga skärbärare för stora bomdiameter-förhållanden. Max överhäng för en solid invändig stålbom är...
Nu finns PrimeTurning™ för flerfunktionsmaskiner och vertikalsvarvar
Specialisterna på skärverktyg och verktygssystem, Sandvik Coromant, presenterar ett nytt sortiment CoroTurn® Prime-verktygshållare av flerfunktions- och axiell typ...
Ny sort från Mitsubishi för bearbetning av små detaljer
För att förbättra resultatet vid bearbetning av små detaljer, har Mitsubishi Materials nu tagit fram en ny skärsort till sitt omfattande högpresterande...
Mitsubishi Materials på EMO
När EMO, som är Europas största mässa avseende bearbetningsmaskiner och tillhörande verktyg, går av stapeln i Hannover 18 – 23 september finns Colly Verkstadstekniks...