Cermets Get Assertive

Cermet insert

Cermets

靭性の改善により、今日のサーメットはより大きな性能を要求されるようになりました。

サーメットのグレード

微粒子のサーメットは、靭性を向上させます。 このようなサーメットグレードの顕微鏡写真(上)は、「マイクログレイン」が物理的に何を意味するかを示しています。

微小粒サーメット

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あまりにも多くの企業が、サーメットインサートについてかなり以前に決めてしまっていると、切削工具アプリケーションエンジニアの Scott Pettay は述べています。 3567>

サーメットは軽切削しか扱えないという認識を持っています。 歴史的に、これらのチップは0.060インチをはるかに超えない深さで加工されてきましたが、今日、サーメットチップは日常的に0.120インチに達する深さで鋼を切削しています。 3567>

Pettay氏は京セラセラチップ切削工具(ノースカロライナ州マウンテンホーム)に勤務しており、超硬、セラミック、サーメット、CBN、PCDなどさまざまな材料でできたチップを提供している会社である。 サーメットについて理解する上で重要なことは、他の材料と比較して、サーメットの性能がどの程度変化したかということである、と彼は言う。 微小粒サーメットの開発により、工具材料の靭性は向上しました。 サーメットは、靭性対耐摩耗性の連続体において、かつてはセラミックスに近い小さなスポットを占めていた。 (

サーメットとは
サーメットという言葉は、「セラミック」と「金属」を縮めたものです。 サーメットは、セラミック材料(炭化チタンや炭窒化チタンなど)を金属バインダーで固めたものです。 3567>

この組み合わせは、炭化タングステンよりも化学的に不活性であると、Pettay 氏は述べています。 この不活性さは、エッジビルドアップやクレータ摩耗が起こりにくいことを意味します。 その結果、工具の寿命が延びるだけでなく、機械加工の仕上がりも向上する。 サーメットエッジによる切削の主な利点の 1 つは、研磨や研削が不要になるような仕上げができることです。

サーメットは、超硬よりも高温硬度が高く、高温での耐摩耗性が高いという特徴も備えています。 3567>

耐摩耗性と今日の強化された靭性を組み合わせることで、サーメットのケースはより強固なものになります。 Pettay 氏は、サーメットに関するある種の誤解は、今日ではさらに正確さを欠くものであると述べており、次のようなものがあります。 サーメットは中断に対応できない。 微小粒サーメットは割り込みに対応できる。 従来のサーメットは長年にわたってフライス加工に使用されてきました。

  • それは違う。 サーメットは高速で動く必要がある。 サーメットは高速回転を得意とする傾向がありますが、500 sfm 未満の速度でも十分な性能を発揮します。
  • それは違う。 サーメットは鋼の仕上げに限定される。 サーメットは仕上げ加工だけでなく、炭素鋼、合金鋼、工具鋼の半粗切削りにも信頼がおける。 サーメットは、ねずみ鋳鉄、ノジュラー鉄、ダクタイル鉄、粉末金属、非鉄合金、さらには非金属など、他の材料も加工できます。
  • ただし、一部の材料では問題が発生します。 これらの問題の原因は、多くの場合ニッケルに関係しています。

    サーメットの制限
    ニッケルはサーメットによく用いられるバインダ材料です。 このため、ワークピースもニッケル含有量が高い場合、化学反応を起こす可能性があります。 (高温合金や一部のステンレス鋼は、コーティングされていないサーメット工具を使用する際に問題を引き起こす可能性があるニッケル含有材料の 1 つです。

    しかし、コーティングされたサーメットは別の問題です。これらの工具は、実際にステンレス鋼の加工に優れています。 3567>

    アルミニウム鋳物も問題のある金属である。 この問題は化学的というより機械的なもので、犯人はシリコンです。 サーメットは一般に、アルミニウムを加工するときにうまく機能しますが、鋳造アルミニウムの高いケイ素含有量は、滑らかな仕上げを生成するためのチップの能力を損なう研磨効果があります。 今日のサーメットはかつてより丈夫になったが、その靭性は最も丈夫な超硬合金にはまだ及ばない。 サーメットは荒削りには適していない。 また、曲げ強度が低いため、サーメットは低い送り速度を必要とする。

    熱衝撃はさらなる危険の可能性を提示する。 クーラントは、仕上げ旋削やねじ切りなど、サーメット工具にクーラントが残るような連続切削用途にのみ使用する必要があります。 サーメットを使ったフライス加工には、クーラントは使わないでください。 Pettay 氏は、連続切削の用途でも、送り速度が 0.010 ipr、切り込みが 0.080 インチを超えない切削にのみクーラントを使用するべきだと述べています。

    Applications
    サーメットは仕上げに優れています。

    Pettay 氏は、次の 4 つを指摘しています。 耐摩耗性、速度、および靭性の向上の組み合わせにより、サーメットは溝加工用途で傑出した存在となる。 (溝加工では、冷却剤が推奨されるとのことです。)

  • ニアネットシェイプ部品。 サーメットの安定性のもう一つの利点は、厳密な寸法管理である。 ニアネットシェイプ部品など、公差の厳しい切込みの軽い用途は、サーメットに適しています。
  • スピードを必要とする部品。 送り速度が仕上げ要件によってすでに制限されており、切り込み深さが部品の寸法によってすでに制限されている場合、生産性を高めるために残された手段は速度だけとなります。 サーメットはこの追加的な速度を提供することができます。
  • スイス式加工。 スイス型旋盤では、一般に送り速度が軽く、主軸の回転速度が高いことが多く、サーメットにとって有利な組み合わせとなる。
  • このリストに、Pettay 氏は、時間の経過とともに顕著になる可能性のある 5 番目の用途、ドライ加工を追加しています。 サーメットはクーラントに対する耐性が低いため、クーラントを使用する場合にのみ不利になります。 クーラントの廃棄コストが上昇し続ける中、金属加工工程に占めるドライ加工の割合は増加し、サーメットが見直される理由となる可能性がある。

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