Bij CNC-verspaning zijn snijplaten een van de belangrijkste elementen die de efficiëntie en precisie van het proces bepalen. Het is essentieel voor elke CNC machinebediener om bekend te zijn met de verschillende soorten snijplaten, hun gebruik en specificaties. Bekijk de onderstaande gids om dit onderwerp verder uit te diepen.
Wat zijn de soorten snijplaten?
Snijplaten zijn onderverdeeld in verschillende typen. Deze verdeling heeft specifiek betrekking op het materiaal waarvan ze gemaakt zijn, de vorm, afmetingen en toepassingen. De meest voorkomende soorten zijn draaibanken, groefdraaibanken, snijplaten voor harde materialen en draadsnijplaten. Bovendien zijn snijplaten verkrijgbaar in een reeks kleuren om ze te helpen identificeren.
Snijplaten voor draaien en groeven
Snijplaten voor draaien zijn een van de meest veelzijdige soorten snijplaten. Ze worden gebruikt in verschillende draaiprocessen zoals:
- uitwendig draaien,
- inwendig,
- einddraaien of groeven maken.
Groefdraaibits zijn speciaal ontworpen om precieze groeven in werkstukken te maken. Dankzij hun speciale geometrie kunnen dit soort snijbewerkingen met precisie worden uitgevoerd.
Snijplaten voor harde materialen
Voor harde materialen zoals roestvast staal, titanium of superlegeringen hebben de snijplaten speciale coatings en geometrieën die helpen de snijkrachten te verminderen en de standtijd te verlengen.
Aanduidingen voor snijplaten
De snijplaataanduidingen zijn essentieel voor de juiste keuze voor een specifiek snijproces. Deze benamingen zijn in overeenstemming met de ISO-norm en geven informatie over de vorm, afmetingen, het type en de snijhoeken van de wisselplaat. De aanduiding 'CNMG 120408' geeft bijvoorbeeld aan dat de snijplaten een diamantvorm hebben, een hoek van 80 graden, een diameter van 12,7 mm en een dikte van 4,76 mm.
Geometrie van snijplaten
De geometrie van het snijelement is cruciaal voor de kwaliteit en efficiëntie van het snijproces. De geometrie van het snijelement houdt rekening met aspecten zoals:
- de vorm van het inzetstuk,
- de spaanhoek,
- spaanhoek,
- afbuighoek.
De keuze van een geschikte geometrie hangt af van veel factoren, zoals:
- het type materiaal dat bewerkt moet worden,
- het type snijbewerking,
- de snijparameters.
Meervoudig gekartelde wisselplaat
Meervoudig gekartelde wisselplaten zijn een speciaal type snijplaat met meer dan één snijkant op één wisselplaat. Meerpuntige beitelplaatjes kunnen gebruikt worden in:
- draaibankmessen,
- frezen,
- andere gereedschappen waar meerdere snijkanten nodig zijn.
Multi-spiraal snijgereedschappen zijn gemaakt van hardmetaal. Ze worden gebruikt om een verscheidenheid aan metalen en legeringen te bewerken. Het materiaal waarvan ze gemaakt zijn, is duurzaam en bestand tegen hoge temperaturen. Ze worden vaak gecoat met extra lagen om hun prestaties en duurzaamheid te verhogen. De types van deze gereedschappen hangen af van de vorm (bv. vierkant, driehoekig) en ze zijn verkrijgbaar in verschillende maten (volgens ISO-normen). Ze kunnen omgekeerd worden om alle snijkanten naar wens te gebruiken. Met een CVD-coating worden ze gebruikt voor frezen, draaien van staal in moeilijke omstandigheden (NTP - 35) of het bewerken van grijs gietijzer (NTK - 25). Snijplaten met een PVD coating worden gebruikt voor het snijden van klassiek en roestvrij staal (N-435), of voor het bewerken van deze staalsoorten en materialen die oppervlaktegehard zijn (N-250).
Met welke factoren moet ik rekening houden bij het kiezen van een snijplaat?
De keuze van een snijplaat is een kritieke factor in het succes van elk snijproces. Houd bij het kiezen van een snijplaat rekening met factoren zoals:
- het type materiaal dat wordt bewerkt,
- het type snijbewerking,
- de snijparameters,
- eisen aan de oppervlaktekwaliteit.
Daarom is een goed begrip van de snijplaataanduidingen essentieel voor de juiste keuze van snijplaten. Een typische CNC werkplaats kan duizenden snijplaten per jaar gebruiken. Een operator kan dagelijks veel snijplaten gebruiken zonder goed na te denken over de complexe wetenschap erachter.
Soorten snijplaten
Er zijn vele soorten snijplaten in CNC (Computer Numerical Control), elk met zijn eigen specifieke gebruik bij het bewerken van verschillende materialen. Hieronder staan enkele veelgebruikte typen:
- Hardmetalen snijplaten: Dit zijn de meest gebruikte snijplaten. Ze zijn gemaakt van hardmetaal, dat zeer hard is en bestand tegen slijtage. Hardmetalen beitelplaatjes zijn effectief voor het bewerken van materialen zoals staal, gietijzer, aluminiumlegeringen en kunststoffen. Snijplaten gemaakt van dit materiaal hebben een weerstand tot 100 graden.
- Keramische beitelplaatjes: Deze worden gekenmerkt door een hoge hardheid, weerstand tegen hoge temperaturen en chemische omgevingsfactoren. Keramische beitelplaatjes worden vaak gebruikt voor metaalbewerking, vooral bij zwaar snijden en verspanen met hoge snelheid. Deze soorten beitelplaatjes zijn bestand tegen temperaturen tot 1200 graden.
- PCD inzetstukken: PCD (polykristallijn diamant) zijn snijplaten gemaakt van kunstdiamant, het hardste bekende materiaal. PCD-bits worden voornamelijk gebruikt voor het bewerken van composieten, kunststoffen, aluminium, koper en andere materialen met een hoog warmtegeleidingsvermogen.
- HSS snijplaten: HSS (High-Speed Steel) is een staal met een hoog gehalte aan koolstof, chroom, vanadium en molybdeen. HSS beitelplaatjes worden gebruikt voor het bewerken van metalen bij hogere snijsnelheden. Ze zijn flexibeler dan hardmetalen beitelplaatjes, maar minder slijtvast.
Het is de moeite waard om te onthouden dat de keuze van het juiste snijelement afhangt van het type materiaal dat bewerkt moet worden, de snijsnelheid, de snedediepte en andere factoren. Een voldoende gekwalificeerde CNC-operator of metaalbewerker kan advies geven over het beste type snijplaat voor een bepaalde job.
Snijplaataanduiding - ISO
Internationale normen voor de selectie van snijplaten in CNC-machines (computergestuurde bewerkingsmachines) zijn belangrijk om optimale, veilige en efficiënte snijbewerkingen te garanderen. ISO (International Organisation for Standardisation) definieert dergelijke normen. De ISO-codes voor snijinzetstukken helpen bij het identificeren van hun vorm, hoek, grootte, enz. De keuze van het juiste snijgereedschap is cruciaal voor de efficiëntie van het CNC-bewerkingsproces en het begrijpen en volgen van de internationale ISO-normen kan helpen om het proces te optimaliseren. De ISO-code kan maximaal twaalf symbolen hebben. De eerste zeven zijn verplicht. De achtste en negende zijn extra informatie die indien nodig kan worden toegevoegd. Vanaf het tiende tot en met het twaalfde symbool begint aanvullende informatie over de fabrikant. Deze worden met een speciaal teken aan de ISO-code toegevoegd.
Wat betekenen ze in de praktijk? De zeven verplichte symbolen vertellen je de vorm van de tegel of de hellingshoek en andere basiskenmerken van de tegel. Elk symbool is een letter of cijfer dat een bepaalde tegel uniek identificeert. Er zijn speciale tabellen volgens DIN4983 die laten zien wat elke letter in de code betekent. Extra informatie over de fabrikant staat achter een speciaal teken. Afhankelijk van het bedrijf kunnen deze je de randbreedte, randhoek, het snijmateriaal of de vorm van de spaanbreker vertellen. Meer gedetailleerde informatie over de individuele ISO's vindt u -> hier.
De rol van snijplaatgeometrie
Bij het bespreken van de geometrie van een snijkant richten de meeste gereedschapmakers zich onmiddellijk op de macrogeometrie, d.w.z. de fysieke vorm van de wisselplaat. Er wordt echter steeds meer aandacht besteed aan een snel groeiend onderzoeksgebied, namelijk de optimalisatie van de microgeometrie van de snijkant van een wisselplaat. Op macroniveau richt de optimalisatie van de geometrie van de wisselplaat zich voornamelijk op het creëren van de meest effectieve vorm voor spaanbeheersing. Afhankelijk van het werkstukmateriaal en de bewerkingsmethode kunnen verschillende vormen en hoeken van de wisselplaat de beste resultaten opleveren voor het breken en verwijderen van spanen uit het snijgebied. Het ontwerpen en optimaliseren van macrogeometrieën voor beitelplaatjes is al een vrij geavanceerd technologisch gebied, dat goed beheerst wordt door de meeste grote fabrikanten van snijgereedschap. In de praktijk is de technologie echter pas de laatste jaren zover gevorderd dat de microscopische geometrie van de wisselplaat gecontroleerd kan worden. Met behulp van geavanceerde bewerkingstechnieken is het mogelijk om cirkelvormige, ovale of schuine snijkanten op het snijvlak van een wisselplaat te maken en zelfs fijne afschuiningen of groeven aan te brengen. Door het gebruik van verschillende innovatieve technologieën is het mogelijk om de snijkant op microscopisch niveau glad te maken en nauwkeurig te meten, wat de levensduur en stabiliteit van de bewerking van de snijkant aanzienlijk heeft verbeterd. Er kan verwacht worden dat verdere technologische vooruitgang dit gebied verder zal ontwikkelen en nog significantere resultaten zal opleveren.
Hoe kies ik het beste snijelement?
De keuze van het juiste snijelement is cruciaal voor optimale CNC bewerkingsprestaties. Snijplaten hebben ondanks hun kleine afmetingen een enorme invloed op de kwaliteit van het eindproduct, de bewerkingssnelheid en de standtijd. Dus waar moet u vooral op letten?
Type bewerking
De eerste stap bij het kiezen van snijplaten is begrijpen welk bewerkingsproces moet worden uitgevoerd. Gaat u frezen, draaien, boren of een ander type bewerking uitvoeren? Elk van deze bewerkingen vereist een ander type snijplaat. Laten we er een paar nader bekijken:
- Frezen - Frezen is een bewerkingsproces waarbij materiaal wordt verwijderd door een gereedschap met meerdere bladen, een frees genoemd, rond te draaien. Afhankelijk van de freesbewerking kan een ander type wisselplaat nodig zijn. Snijplaten van hardmetaal met microkorrels worden bijvoorbeeld vaak gebruikt voor frezen vanwege hun breuktaaiheid en slijtvastheid.
- Draaien - Draaien is een bewerking waarbij het werkstukmateriaal roteert en het snijgereedschap lineair beweegt om het materiaal te verwijderen. Typische snijplaten voor draaien zijn driehoekig of diamantvormig, met verschillende hoeken op de oppervlakken. Het materiaal van de snijplaat hangt af van het type werkstukmateriaal. Gecoate hardmetalen beitelplaatjes worden bijvoorbeeld vaak gebruikt voor het draaien van roestvast staal.
- Boren - omvat het maken van ronde gaten in het materiaal. Bij het kiezen van een wisselplaat voor boren is het belangrijk om rekening te houden met de hardheid en sterkte van het materiaal van het werkstuk. Hardmetalen wisselplaten, zoals hardmetaal, worden vaak gekozen voor het boren van harde en taaie materialen.
Het te bewerken materiaal identificeren
De volgende stap is het identificeren van het te bewerken materiaal. Verschillende materialen, zoals staal, aluminium, titanium of kunststoffen, hebben verschillende eigenschappen en vereisen de juiste snijplaten.
De juiste vorm en grootte van de wisselplaat kiezen
De vorm en grootte van de snijplaat moeten worden gekozen op basis van het type bewerking en de CNC machine. Snijplaten zijn er in vele vormen, zoals vierkant, ruit, driehoek of cirkel. De vorm en grootte van de wisselplaat beïnvloeden de bewerkingskwaliteit en de levensduur van de wisselplaat.
Het juiste snijplaatmateriaal kiezen
Het materiaal van de wisselplaat is een van de belangrijkste factoren om rekening mee te houden. Snijplaten kunnen van verschillende materialen gemaakt worden, zoals hardmetaal, keramiek, polykristallijne diamant (PCD) en andere. De keuze van het inzetmateriaal moet afhangen van het materiaal van het werkstuk en de prestatievereisten.
De juiste coating kiezen
De coating van een snijplaat kan de prestaties en duurzaamheid verbeteren. Er zijn verschillende soorten coatings, zoals TiN (titaniumnitride), TiCN (titaniumnitridecarbide) of Al2O3 (aluminiumoxide). Deze coatings verhogen de hardheid van de wisselplaat en verbeteren de slijtvastheid en temperatuurbestendigheid.
Gebruik van ISO-normen
De Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) heeft normen ontwikkeld voor het classificeren van snijplaten. De ISO-norm voor snijplaten helpt operators om de eigenschappen van de inzetstukken te begrijpen, zoals vorm, grootte, klemming, materiaaleigenschappen en coating. Hierboven hebben we hier meer over geschreven.
Overleg met de fabrikant van het gereedschap
Veel fabrikanten van snijgereedschap bieden technische ondersteuning en advies bij de keuze van snijplaten. Wees niet bang om gebruik te maken van deze bronnen. Experts van deze bedrijven hebben diepgaande kennis van hun producten en kunnen je helpen de beste keuze te maken.
Experimenteren en optimaliseren
Zelfs nadat u uw eerste keuze voor een wisselplaat hebt gemaakt, moet u het gebruik ervan in de praktijk analyseren. CNC verspanen is een proces van continue verbetering en optimalisatie. Voer tests uit, verzamel gegevens en pas uw keuze aan op basis van de werkelijke resultaten. U kunt erachter komen dat verschillende inzetstukken het beste zijn voor de verschillende toepassingen of bewerkingsomstandigheden die u uitvoert.
Slotopmerkingen
Wanneer je een snijelement kiest, moet je onthouden dat niet alles meteen duidelijk is. Zonder een wisselplaat tijdens het werk te testen, is het moeilijk te zeggen welke goed is en welke niet. Als u een goedkope wisselplaat kiest omdat deze op een andere lijkt, kan dit uw bewerkingskosten in de toekomst verhogen. Als u niet zeker weet welk type wisselplaat u moet kiezen, is het de moeite waard om specialisten in dit soort gereedschap te raadplegen. Er zijn ook enkele basisregels die u kunnen helpen uw keuze te beperken. De meeste fabrikanten geven hun tegels nummers die je vertellen wat ze zijn. Om de tegels te vinden die u nodig hebt, analyseert u eerst de catalogus. Als uw tegel niet snijdt zoals het hoort, zijn er enkele dingen waar u naar kunt kijken om een oplossing voor het probleem te vinden. Als u de rand van het inzetstuk door een vergrootglas bekijkt, kunt u de oorzaak van het niet goed snijden achterhalen. Als je ziet dat de rand sterk is afgesleten of een beetje is verbogen, is dit een teken dat de tegel te zacht is en dat je een hardere tegel moet kiezen. Als de rand van het inzetstuk stukjes mist, moet je waarschijnlijk een inzetstuk kiezen dat minder hard maar flexibeler is. Met de bovenstaande informatie kunt u beslissingen nemen die de efficiëntie van uw bewerkingsproces verbeteren en de kosten verlagen.