CNC-Drehdienstleistungen: Ein Leitfaden zur Auswahl des besten Werkzeugstahls für Ihr Projekt

CNC-Drehdienste stoßen bei der Auswahl des Werkzeugstahls häufig vor eine kritische Herausforderung. Die zwischen verschiedenen Stählen verfügbaren Unterschiede sowie ihre jeweiligen Härte-, Haltbarkeits- und Zähigkeitsgrade können verschiedene Auswirkungen auf die Effizienz des Drehprozesses haben. Eine schlechte Auswahl kann dazu führen, dass die Produktionskosten um mindestens 30 % steigen.

Das Problem liegt in der herkömmlichen Auswahlmethode, die kilometerbasiert ist und von Lieferanten- oder algebraischen Empfehlungen abhängt. Es stehen nur wenige explizite leistungsbezogene Daten und optimale Schnittbedingungen zur Verfügung, um die Eigenschaften an eine bestimmte Verwendung anzupassen. Daher besteht die Nachfrage nach einer wissenschaftlicheren Methode, die für eine optimale Leistung datengesteuert ist.

CNC Turning Services – Kurzanleitung

Wir setzen bei der Bearbeitung das Materialvorschlagssystem ein, das uns dabei hilft, unseren Kunden die beste Kombination von Werkzeugstahlmaterialien zu empfehlen, und wir sind in der Lage, mehr als 30 % der Produktionskosten für unsere Kunden durch die optimierte Lösung, die wir ihnen vorschlagen, zu minimieren.

Warum diesem Leitfaden vertrauen? Praxiserfahrung von LS-Fertigungsexperten

Im hart umkämpften Umfeld der Auftragsfertigung von CNC-Drehen muss Vertrauen verdient werden und lässt sich nicht gewinnen. Aber im Moment, zumindest seit über 15 Jahren, stellen die Menschen in der Fabrikhalle in der realen Welt und nicht in der idealen Welt die Fähigkeiten von LS Manufacturing jeden Tag auf die Probe, mit schwierig zu handhabenden Materialien, sehr eng tolerierten Arbeiten und so weiter und so fort. Alles, was im folgenden Leitfaden vorgestellt wird, hat sich in diesem Bereich bewährt.

Wir haben nicht nur die Möglichkeit, mehr über die Art von Werkzeugstahl zu erfahren, auf die Sie sich beziehen, sondern auch, wie die Aufgabe an dem gegebenen Material erledigt werden kann, und zwar in dem Zeitrahmen, der in einer Produktionshalle für die korrekte Bearbeitung zur Verfügung steht. Unser Fachwissen bietet Ihnen nicht nur die Möglichkeit, etwas Neues zu lernen, sondern vermittelt Ihnen auch Fähigkeiten, die nach den gleichen Prinzipien ordnungsgemäßer Technik verfeinert wurden, wie sie von 3D Systems und dem GrabCAD Blog um die Theorie perfekt umzusetzen.

Dies ist das Ergebnis des Wissens, das wir uns durch die Bearbeitung unzähliger Präzisionskomponenten unsererseits angeeignet haben, und mit diesem Know-how werden wir dieses Wissen nun auch an Sie weitergeben und gleichzeitig mehr Wissen über die Optimierung des Werkzeugstahls und der Schnittparameter in unserem Erfolgs- und Lern-durch-Fehler-Prozess erwerben! Mit diesem Know-how werden Sie in der Lage sein, das erforderliche Wissen zu nutzen, um Effizienz-, Werkzeugstandzeit- und Qualitätsprobleme mühelos zu überwinden, indem Sie die optimierte Werkzeugstahlauswahl kennen.

Abbildung 1: Bearbeitung von Stahl mit CNC-Drehen unter Verwendung von Kühlflüssigkeitsprozessen von LS Manufacturing

Wie wählt man Werkzeugstahl für das CNC-Drehen basierend auf den Bearbeitungsanforderungen aus?

CNC-Drehdienstleistungen erfordern einen organisierten Ansatz, wenn es um die Auswahl von Werkzeugstahl geht. Die Relevanz dieser Literaturübersicht ergibt sich aus der Tatsache, dass sie sich mit einer tiefgreifenden Frage befasst, die aufkommt, wenn man versucht, verschiedene Arten von Werkzeugstahl in verschiedene Maschinendienstleistungen einzuteilen. Der vorgeschlagene Prozess umfasst Daten zur Materialanpassung:

Analyse der Materialhärte und Bearbeitbarkeit

Die Prüfung des Werkstückmaterials umfasst die Prüfung der Werkstückmaterialeigenschaften, die weiter unterteilt wird in die Prüfung der Härte des Werkstückmaterials, die Prüfung der Zugfestigkeit des Werkstückmaterials und die Prüfung der Wärmeleitfähigkeit des Werkstückmaterials. Wenn für ein Werkstück aus Material mit hoher Härte die Kriterien für die Härte des Werkstückmaterials HRC45 und höher sind, empfehlen wir als Werkstückmaterial pulvermetallurgischen Schnellarbeitsstahl oder PM-HSS. Um das Werkstückmaterial zu finden, muss eine Übereinstimmung zwischen Werkstücken mit 50+ Werkzeugstahltypen abhängig von den Schnittbedingungen.

Beschichtungstechnologie für verbesserte Leistung

Hochspezialisierte PVD-Beschichtungen, CVD-Beschichtungen, chemische Gasphasenabscheidung und andere tragen bekanntermaßen enorm zur Lebensdauer von Werkzeugen bei, die für anspruchsvolle Anwendungen verwendet werden. Vor diesem Hintergrund würde zur Erfüllung der Anforderungen der Massenproduktion die AlTiN-Beschichtung der Hartmetallwerkzeuge zum Einsatz kommen. Die Effizienz solcher Prozesse lässt sich daran erkennen, dass sich die durchschnittliche Lebensdauer um über 40% erhöht.

Produktionsvolumen und Kostenoptimierung

Der Prozess der Materialauswahl wird wahrscheinlich von der Losgröße beeinflusst. Beim Prototyping oder bei der Fertigung in kleinem Maßstab kommt als Material unbeschichteter Schnellarbeitsstahl in Betracht. Bei der Fertigung in großem Maßstab wird jedoch wahrscheinlich das Hartmetall mit optimaler Geometrie bevorzugt, da es nicht nur die Lebensdauer der Werkzeuge durch erhöhte Haltbarkeit, sondern auch durch geringere Ausfallzeiten im Zusammenhang mit Umrüstungen verlängert.

Präzisionsanforderungen und Oberflächenbeschaffenheit

Basierend auf der Geometrie der Schneidwerkzeuge und den Materialeigenschaften des Werkstücks kann ein hoher Präzisionsgrad der Bearbeitungstoleranzwerte oder eine hervorragende Endbearbeitung erforderlich sein. Als Unternehmen, das Präzision in der Endbearbeitung liefert, verwenden wir Schneidkanten aus Mikrokornkarbiden sowie Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Präzision der Schneidkanten durch effektive Kühlung der Schneidkanten.

Der bereitgestellte technische Leitfaden mit Details zeigt einige der strengen Verfahren, die wir befolgen, um sicherzustellen, dass wir Werkzeugstahl für die Bereitstellung unsererCNC-Drehdienstleistungen auswählen. Dank der von uns angewandten intelligenten Materialabgleich-Techniken stellen wir sicher, dass wir eine Gelegenheit bieten, bei der Kosten und Qualität mit einer noch nie dagewesenen Perfektion zusammenkommen. Der technische Leitfaden dient unseren besten Ingenieuren unseres Produkts als Hinweis auf Fragen der Werkzeuglebensdauer.

Welche Leistungsindikatoren sollten bei der wissenschaftlichen Auswahl von Werkzeugstahl Vorrang haben?

Was die wissenschaftliche Auswahl betrifft, ist der Vererbungsprozess, der sich auf die Auswahl von Werkzeugstahl auswirken könnte, ein sehr kritischer Prozess im Zusammenhang mit der Herstellung von Werkzeugen für eine effiziente und effektive Produktion. Bei dem Dokument handelt es sich um einen technischen Bericht, der einen Überprüfungsprozess im Zusammenhang mit Eigenschaften durch Testmaßnahmen mit dem Ziel ermöglichen könnte, Materialeigenschaften zu bestimmen. Durch die Berücksichtigung von Faktoren, die Leistungsindikatoren definieren, würde LS Manufacturing eine effektive Materialauswahl für eine effektive Produktion ermöglichen.

Leistungsindikator	Zielwert	Testmethode	Wichtige Überlegungen
Härte (HRC)​	58-62	Rockwell C-Skala	Verschleißfestigkeit und Schnitthaltigkeit
Rothärte	HRC 54 bei 600 °C	Hochtemperaturtests	Thermische Stabilität während der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
Zähigkeit (Aufprallenergie)	≥20 J	Charpy-Schlagtest	Beständigkeit gegen Abplatzen und Bruch
Verschleißfestigkeit	Vergleichsbewertung	Pin-on-Disk-Test	Werkzeuglebensdauer unter abrasiven Bedingungen
Wärmeleitfähigkeit	Materialspezifisch	Laserblitzmethode	Wärmeableitung bei Schneidvorgängen

​Die systematische Bewertung von wie man Werkzeugstahl auswählt​ erfordert die Priorisierung der Härte für die Verschleißfestigkeit und der roten Härte für thermische Stabilität und Zähigkeit für Schlagfestigkeit. Bei der relativen Prüfung hilft eine von LS Manufacturing entwickelte Technik bei der Entscheidungsfindung für die Auswahl des geeigneten Werkzeugstahls, abhängig von den Bearbeitungsaspekten. Durch die Anwendung eines technischen Ansatzes ist es möglich, eine längere Lebensdauer der Werkzeuge, keine Ausfallzeiten und maximale Effizienz in der Fertigung sicherzustellen.

Abbildung 2: Präzisionsfertigung durch CNC-Drehen von Hochleistungsstahl durch LS Manufacturing

Wie kann kosteneffizienter Werkzeugstahl die Kosten optimieren und gleichzeitig die Qualität beibehalten?

Bei Werkzeugstahlmaterialien muss ein Gleichgewicht zwischen Eigenschaften und Kosteneffizienz angestrebt werden. Das Ziel dieses Berichts besteht darin, eine mathematische Formel für die Kostenoptimierung unter Verwendung einer Value-Engineering-Analyse bereitzustellen, um bessere Einblicke in die Kostenoptimierung zu bieten, ohne die mechanischen Eigenschaften zu beeinträchtigen, mit dem Ziel, dass das Werkzeug:

Materialsubstitutionsanalyse

Bei Vergleichstests geht es darum, eine vergleichbare Stahlsorte zu einem günstigeren Preis mit ähnlicher Leistungsfähigkeit zu finden. Dieses Material DC53 würde SKD11 bei mittelgroßen Aufträgen ersetzen, ohne den Wert der Verschleißfestigkeit geringfügig zu beeinträchtigen, und eine Reduzierung der Materialkosten um 25 % ermöglichen. Die Tests werden anhand von Kriterien wie Härte, Zähigkeit und Temperatur durchgeführt.

Verarbeitungskostenreduzierung

Durch die Optimierung aller mit der Wärmebehandlung und Bearbeitung verbundenen Parameter können wir unsererseits bis zu 15 bis 20 % der Produktionszykluszeit einsparen, ohne die Eigenschaften des durch den Prozess erhaltenen Materials durch den Einsatz eines mehrstufigen Temperierprozesses zu beeinträchtigen.

Bewertung der Gesamtbetriebskosten

Unser Value Engineering-Ansatz geht über die grundlegenden Materialkosten hinaus, beispielsweise Werkzeuglebensdauer, Wartungszyklen und Ausfallzeiten für die Produktion. Bei Anwendungen, bei denen ein hoher Verschleiß erwünscht ist, empfehlen wir die Verwendung hochwertiger Sorten mit optimaler Rothärte, die eine um 30 % längere Werkzeugstandzeit, geringere Umrüstkosten und minimale Gesamtproduktionskosten aufweisen.

Anwendungsspezifische Optimierung

Jeder kostengünstige Werkzeugstahl basiert auf bestimmten Bearbeitungsparametern, Materialien und Produktionsmengen. Wir stellen detaillierte technische Informationen bereit, damit Sie intelligente, Einzelvergleiche alternativer Stahlauswahl auf der Grundlage spezifischer Leistungskriterien statt allgemeiner Anforderungen durchführen können.

Aus dem technologischen Rahmen geht klar hervor, dass die Kostenoptimierung bei Werkzeugstahl nicht auf Kompromissen bei der Qualität, sondern auf intelligenten Entscheidungen basiert. Fakt ist, dass durch Value Engineering erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden können, ohne die Leistung des Werkzeugs zu beeinträchtigen. Diese Wirksamkeit ist aus wettbewerblicher Sicht sehr wichtig, da es sich im Wesentlichen um eine relevante Aktivität im Zusammenhang mit der Identifizierung dieser Technologie handelt.

Vor- und Nachteile von Schnellarbeitsstahl und Hartmetall beim CNC-Drehen

Ein Materialvergleich, der in der CNC-Drehmaschine verwendet wird, bezüglich der Wahl zwischen HSS- vs. Hartmetall-Schneidwerkzeugen konzentriert sich darauf, je nach Anwendungsbedingungen die richtige Wahl zu treffen. Beide Materialien haben unterschiedliche Vorteile, die dazu führen, dass man sich je nach Anwendungsszenario für das eine Material entscheidet.

Material	Härte	Zähigkeit	Kosten	Am besten geeignet für
HSS	Mittel	Hoch	Niedrig	Unterbrochener Schnitt
Hartmetall	Hoch	Mittel	Hoch	Kontinuierliche Bearbeitung

Wir bieten Ihnen eine Lösung für die Probleme, die durch den ineffizienten Einsatz von Werkzeugen sowie das unklare Ergebnis der Bearbeitung entstehen. Der Werkzeugassistent liefert Ihnen eine eindeutige Antwort, um die richtige Entscheidung zwischen dem Einsatz von HSS- oder Hartmetall-Werkzeugen präzise und ganz nach Ihren Bedürfnissen zu treffen. Der Assistent hilft Ihnen, die Nutzung Ihrer Werkzeugressourcen zu optimieren, um maximale Produktivität und Kosteneinsparungen zu erzielen.

Wie wirkt sich die Auswahl der CNC-Drehmaterialien auf die Qualität des Endteils aus?

Die Auswahl des CNC-Drehmaterials ist eines der Themen, die von größter Bedeutung sind, da es eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Teilequalität der Drehspäne spielt. Der Bericht stellt eine organisierte Methodik zur Bewertung der Leistungsauswirkungen der Unterschiede in der Materialqualität vor, die für Drehwerkzeugmaterial im Rahmen der metallurgischen Analyse verwendet werden:

• Metallurgische Analyse und Mikrostrukturbewertung: Wir untersuchen die Ergebnisse der metallografischen Analyse gründlich, um die Karbidverteilung zu identifizieren. Zur Verdeutlichung der Forschungsergebnisse zur Verbesserung der DC53- und SKD11-Hochgeschwindigkeitswerkzeuge erhöht die bessere Karbidverteilung in DC53 die feine Oberflächengüte beim Hochgeschwindigkeitsschneiden um 15 %.
• Prüfung der mechanischen Eigenschaften unter Betriebsbedingungen: Unser Testprotokoll bewertet Verschleißfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit und thermische Stabilität unter simulierten Bearbeitungsbedingungen. Tests zeigen, dass richtig ausgewählte Werkzeugmaterialien die Lebensdauer von Teilen bei Anwendungen mit hohem Verschleiß um 30–50 % verlängern können, wobei bestimmte Sorten eine überlegene Leistung in abrasiven Umgebungen zeigen.
• Anwendungsspezifische Leistungsvalidierung: Jede Empfehlung zur CNC-Drehmaterialauswahl wird durch Experimente gerechtfertigt, die bei der Bearbeitung sowie bei der Messung der Oberflächenrauheit, Präzision und Geschwindigkeit des Werkzeugverschleißes durchgeführt wurden.
• Bewertung der Gesamtbetriebskosten: Zuerst kann dieKostenanalyse neben den anfänglichen Materialkosten auch im Hinblick auf Werkzeuge, Wartungszyklen oder Produktionsstopps ausgearbeitet werden. Beispielsweise können durch die Herstellung kritischer Teile mit höherer Qualität und teureren Werkzeugen die Produktionskosten zugunsten einer längeren Lebensdauer tatsächlich um 40 % gesenkt werden.

Dieser technische Rahmen zeigt, dass eine fundierte Auswahl von CNC-Drehmaterialien für die Erzielung einer überlegenenTeilequalität​ und die Maximierung der Produktionseffizienz unerlässlich ist. Die präsentierten Testergebnisdaten können genutzt werden, um fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Optimierung von Bearbeitungsprozessen mit dem Ziel einer effizienten Produktion zu treffen, wodurch das Werkzeug zu einer unschätzbar wertvollen Ressource für technische Entscheidungsträger wird.

Abbildung 3: Bearbeitung eines Metallwerkstücks mit einem Schneidwerkzeug mittels CNC-Drehen durch LS Manufacturing

Wie behalten Hochleistungswerkzeugstähle ihre Stabilität unter extremen Betriebsbedingungen?

Der Hochleistungswerkzeugstahl muss mechanische Eigenschaften unter extremen Bedingungen gewährleisten, beispielsweise unter hohen Temperaturen und schweren Belastungen, einschließlich der EffektAbriebeffekt. Im nächsten Dokument werden die fortschrittlichen Fertigungstechnologien erörtert, die die Stabilität des Materials und die lange Lebensdauer der Anwendung gewährleisten und sich mit dem Problem des Werkzeugausfalls unter harten Arbeitsbedingungen befassen:

Fortgeschrittene Schmelz- und Raffinierungsprozesse

Wir nutzen die Technologien Vakuum-Induktionsschmelzen (VIM) und Elektroschlacke-Umschmelzen (ESR), um ultrareinen Stahl mit minimalen nichtmetallischen Einschlüssen zu erhalten. Dieser Prozess reduziert den Oxid- und Sulfidgehalt um über 80 % und verbessert so die Ermüdungsfestigkeit und Schlagzähigkeit deutlich. Die verfeinerte Mikrostruktur ermöglicht eine konstante Leistung bei Temperaturen über 600 °C und ist somit ideal für Heißarbeitsanwendungen.

Präzisions-Wärmebehandlungsoptimierung

Unser Multitreat-Wärmebehandlungsprozess umfasst tiefe kryogene Prozesse, die bei einer Temperatur von -196°C durchgeführt werden, wobei der Restaustenit zusammen mit der Ausscheidung von Karbiden in Martensit umgewandelt wird, wodurch die Härte des Stahls um 2-3 Punkte von HRC erhöht wird, zusammen mit einer Verbesserung der Verschleißfestigkeitskapazität 30–40 %. In alle unsere Produkte haben wir eine Temperstufe eingebaut, die Restspannungen effektiv abbaut und gleichzeitig Verformungen im Produkt verhindert.

Mikrostrukturtechnik für verbesserte Eigenschaften

Wir arbeiten aktiv an der Entwicklung und Durchführung einer thermomechanischen Behandlung für eine optimale Karbidverteilung und Kornstruktur. Unsere einzigartigen Sorten zeichnen sich beispielsweise durch das Vorhandensein eines Netzwerks feiner und gleichmäßig verteilter Karbide aus, die ihnen rote Härte und thermische Ermüdungseigenschaften verleihen. Eine solche mikrostrukturelle Verfeinerung in Werkzeugen hat das Potenzial, thermischer Ermüdung und Stößen unter schwierigen Einsatzbedingungen standzuhalten.

Leistungsvalidierung unter simulierten Bedingungen​

Wir führen beschleunigte Tests dieser Materialien unter extremen Bedingungen durch: Hochtemperatur-Verschleißtests, thermische Ermüdungstests und Schlagtests. Wir wenden eine datengesteuerte Methodik an, die uns dabei hilft, messbare Leistungsparameter zu erreichen, um sicherzustellen, dass verschiedene Arten von Materialien bestimmte Kriterien für die Anwendung erfüllen.

Der zuvor beschriebene technische Rahmen hat deutlich gemacht, dass für Stabilität bei Hochleistungs-Werkzeugstahl-Materialien unter extremen Bedingungen eine Koordinierung ihrer Produktions- und Qualitätskontrollprozesse erforderlich ist. Derzeit ist die Relevanz unserer Arbeit unter Umständen, die sich auf Zuverlässigkeit beziehen, von großer Bedeutung, da sie eine wichtige Rolle spielt, indem sie anzeigt, dass wir uns in die richtige Richtung bewegen, um sicherzustellen, dass Materialentscheidungsträger über technisches Fachwissen verfügen, um Entscheidungen in Bezug auf Materialien zu treffen, die unter extremen Bedingungen eine gute Leistung erbringen können.

Wie optimiert man die Schneidleistung von Werkzeugstahl anhand von Verarbeitungsparametern?

Die Auswahl des besten CNC-Drehwerkzeugstahls​ erfordert eine präzise Abstimmung der Materialeigenschaften mit optimalen Schnittparametern, um eine maximale Leistungsoptimierung zu erreichen. Die in diesem speziellen Bericht vorgestellte Lösung bietet aus folgenden Gründen einen Ausweg zur Optimierung der Drehbedingungen im Hinblick auf maximale Produktivität, maximale Werkzeuglebensdauer und maximale Qualität der Teile:

1. Umfassende Prüfung der Schnittparameter: Wir führen umfangreiche Bearbeitungsversuche durch, um die beste Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe zu ermitteln, die für eine bestimmte Werkzeugstahlsorte erforderlich ist. Für Schnellarbeitsstahl der Sorte M42 wird durch Bearbeitungsversuche die für den Materialabtrag und die Lebensdauer des Werkzeugs ideale Schnittgeschwindigkeit von 80 bis 120 m/min ermittelt.
2. Materialspezifische Leistungskartierung​: Jede Werkzeugstahlsorte wird über mehrere Schnittbedingungen hinweg bewertet, um Leistungskartierungen zu erstellen, die den idealen Punkt für Produktivität und Werkzeuglebensdauer identifizieren. Unsere Tests zeigen beispielsweise, dass DC53 bei Schnittgeschwindigkeiten von 100–150 m/min mit moderaten Vorschüben optimal funktioniert, während Hartmetallsorten bei 200–300 m/min für die Massenproduktion eingesetzt werden können. Diese Leistungskarten ermöglichen eine präzise Parameterauswahl basierend auf den Produktionsanforderungen.
3. Anwendungsspezifische Optimierung​: Wir schlagen Reduzierungsfaktoren wie Schneidparameter für einzelne Schneidvorgänge, Arbeitshärte, Art des Schneidwerkzeugs und Kühleffizienz vor. Beim unterbrochenen Schneiden ist die Schnittgeschwindigkeit niedriger, um eine Spanbildung am Schneidwerkzeug zu vermeiden, bei höheren Vorschüben als beim kontinuierlichen Schneiden, wo die Schnittgeschwindigkeiten höher sind.
4. Reale Validierung und kontinuierliche Verbesserung: Unsere Parameterempfehlungen werden durch tatsächliche Produktionsversuche, Messung des Werkzeugverschleißverlaufs, Oberflächenbeschaffenheitqualität und Maßhaltigkeit validiert. Dieser iterative Prozess stellt sicher, dass unsere Daten aktuell und auf die sich entwickelnden Fertigungstechnologien und Materialien anwendbar bleiben.

Diese Methode zeigt, dass die Schnittparameter sorgfältig berücksichtigt werden müssen, umdie Leistung zu optimieren, um sicherzustellen, dass das beste WerkzeugStahl für das CNC-Drehen auf der computergesteuerten Drehmaschine zur Verfügung steht. Empfehlungen zu Daten für die Auswahl des am besten geeigneten Werkzeugstahlmaterials finden Sie unten.

Welche Schlüsselfaktoren werden bei der Auswahl von Werkzeugstahl oft übersehen?

In erster Linie konzentriert sich die Auswahl von Werkzeugstahl hauptsächlich auf Eigenschaften, die über die Fähigkeit hinausgehen, bestimmten Drücken standzuhalten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei der Auswahl des Werkzeugstahls mehrere Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden müssen und diese Faktoren nicht außer Acht gelassen werden dürfen. Der kritische Teil des Berichts umfasst die Identifizierung und Analyse derSchlüsselfaktoren, die für die Effizienz der Tools von entscheidender Bedeutung sind. Es gibt einen vereinfachten Prozess, um keine Details zu übersehen.

• Bewertung der Bearbeitbarkeit und Schleifbarkeit: Die Bearbeitbarkeits- und Schleifbarkeitseigenschaften jeder Werkzeugstahlsorte werden auch auf die Materialabtragsrate und die Fähigkeit, eine bestimmte Oberflächengüte zu erzielen, getestet. Bei einigen hochlegierten Stahlsorten kann sich die Bearbeitungszeit beispielsweise um bis zu 30 % verlängern und eine Schleifscheibe erfordern, was sich direkt auf die Herstellungskosten auswirkt.
• Wärmebehandlungsreaktion und Dimensionsstabilität: In unserer vollständig dokumentierten Datenbank können die folgenden Informationen für den Wärmebehandlungsprozess gespeichert werden: Verzerrungskoeffizienten für die Wärmebehandlung, Härtbarkeitskurven und Größenänderungseigenschaften. Die Vorbearbeitungstoleranzen und die Abfolge der Wärmebehandlungen für die geringste Verformung werden empfohlen, wenn kritische Teile dem Wärmebehandlungsprozess unterzogen werden, damit die Abmessungen innerhalb der Größentoleranzen der bestellten Spezifikationen liegen.
• Überlegungen zur Schweißbarkeit und Reparatur: Wir werden die Arten von Werkzeugstählen untersuchen, die repariert werden können, wobei wir uns bei der Durchführung von Reparaturarbeiten auf die Schweißbarkeit der Werkzeugstähle konzentrieren, indem wir die Arten angeben, die schweißbar sind, ohne dass Risiken für gerissenen oder beschädigten Stahl bestehen. Wärmebehandlung im Hinblick auf das Vorwärmen oder die Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist auch ein weiteres Thema, das diskutiert werden soll, um die Reparaturfähigkeit der Werkzeuge zu verbessern.
• Anwendungsspezifische Umgebungsfaktoren: Die Umgebung, in der der Betrieb durch Korrosion, Thermoschock oder Stoßbelastung beeinträchtigt werden kann, kann ebenfalls durch die oben aufgeführten Auswahlrichtlinien berücksichtigt werden. Anhand der Auswahlrichtlinien können beispielsweise Materialien identifiziert werden, die unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit oder Temperaturschocks verwendet werden können.

Dieser technische Rahmen unterstreicht, dass die Auswahl von Werkzeugstahl nur dann effektiv gelingt, wenn eine vollständige Analyse derSchlüsselfaktoren berücksichtigt wird, die normalerweise übersehen werden und nicht auf mechanischen Eigenschaften beruhen. Um die normalerweise übersehenen Details zu berücksichtigen, können wir dem Hersteller ermöglichen, billige Fehler zu machen und den Erfolg des Projekts sicherzustellen.

Abbildung 4: Hochleistungsdrehen von Stahl erzeugt Metallspäne bei der CNC-Bearbeitung durch LS Manufacturing

LS Manufacturing Automotive Mold Industry: Optimierungsprojekt für Motorpleuel-Formstahl

Aus der oben genannten Fallstudie geht hervor, dass bei der Herstellung der Autoform aus folgenden Gründen die von LS Manufacturing angebotene hochwertige Materialtechnik-Expertise zum Einsatz kam, die für die Lösung der Schlüsselprobleme im Zusammenhang mit der Herstellung des Werkzeugs nützlich war:

Kundenherausforderung

Der führende Hersteller von Automobilformen sah sich mit Produktionsstillständen aufgrund regelmäßiger Ausfälle bei Pleuelformen für Motoren konfrontiert. Die herkömmlichen Formen aus H13-Werkzeugstahl boten nur eine Produktionslebensdauer von 50.000 Zyklen, bevor ein Ausfall auftrat. Der Kunde benötigte ein Produkt, das die Produktionslebensdauer von Formen verlängert, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit einzugehen, die ±0,02 mm betrug.

LS-Fertigungslösung

Wir empfehlen die Verwendung vonhochwertigem Werkzeugstahl ESR H13 mit optimierten Parametern der Wärmebehandlung. Vakuumhärten bei1020°C mit doppeltem Anlassen bei560°C ergibt eine kontrollierte Härte von HRC 48-50. Es verbesserte die Schlagzähigkeit um 30 % und hielt gleichzeitig die Verschleißfestigkeit auf einem überlegenen Niveau. Besondere Anstrengungen wurden unternommen, um Probleme wie thermische Ermüdung und abrasiven Verschleiß zu lösen, die zum vorzeitigen Versagen der Originalformen führten.

Ergebnisse und Wert

Die optimierte Formstahllösung führte zu hervorragenden Leistungsverbesserungen und einer Verlängerung der Lebensdauer von50.000 auf 150.000 Zyklen bzw. einer 200 %igen Steigerung. Dies führte zu jährlichen Kosteneinsparungen von 800.000 ¥ aufgrund der geringeren Häufigkeit des Werkzeugwechsels und der geringeren Produktionsausfallzeiten. Darüber hinaus erzielte der Kunde eine Produktivitätssteigerung von 25% aufgrund der kürzeren Zeit für den Werkzeugwechsel und der verbesserten Prozessstabilität. Dadurch konnte der Kunde seine Wettbewerbsposition innerhalb der Lieferkette der Automobilindustrie stärken.

In dieser Fallstudie wird beschrieben, wie LS Manufacturing über das technische Fachwissen verfügt, um mithilfe datengesteuerter Materialtechnik Lösungen für schwierige Fertigungsherausforderungen anzubieten. Es ist unser technisches Fachwissen in der Metallurgietechnik und unser Wissen in der Fertigung, das unseren Kunden hilft, von verbesserten Werkzeugleistungen zu profitieren. Es ist unser technisches Fachwissen, das dem technischen Entscheidungsträger dabei hilft, Herausforderungen in der Fertigung zu lösen, die ihm einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Wenn Sie bei der Auswahl eines Werkzeugstahls für Ihre CNC-Drehprojekte vor ähnlichen Problemen stehen, können wir maßgeschneiderte Lösungen zur Leistungsoptimierung anbieten.

Innovative Anwendungen der fortschrittlichen Werkzeugstahltechnologie in der Präzisionsteilebearbeitung

Es gab Entwicklungen im Bereich fortschrittliche Werkzeugstahltechnologie wie Pulvermetallurgie und Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, die eine bahnbrechende Fähigkeit ermöglicht haben für diePräzisionsbearbeitung komplexer Bauteile. Dieser Bericht betrachtet einen systematischen Ansatz zur Einführung solcher innovativen Anwendungen, um das Problem der Schaffung einer hochwertigen Oberflächengüte, der Genauigkeit der bearbeiteten Komponenten und einer verlängerten Lebensdauer der Werkzeugmaschinen in einer Produktionsanlage zu lösen:

Implementierung von Werkzeugstahl in der Pulvermetallurgie​

Dabei verwenden wirPM-Werkzeugstähle mit ihrer feinen und homogenen Mikrostruktur für optimale Schneidleistung. Unser PM M4 mit beispielsweise 30 % erhöhter Verschleißfestigkeit im Vergleich zu seinen herkömmlichen Gegenstücken ermöglicht eine längere Schneidstandzeit beim Hochgeschwindigkeitsschneiden in gehärteten Stahlmaterialien.

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe für verbesserte Leistung

Unsere Produktpalette umfasst partikelverstärkteMMCs mit Keramik, die eine außergewöhnlich hohe Härte und thermische Beständigkeit bieten. Es sind diese Materialien, die auch bei Temperaturen über +800°C ihre Kantenfestigkeit behalten und in Trockenbearbeitungsanwendungen eingesetzt werden, bei denen der Einsatz von Kühlmittel nicht möglich ist. Der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient sorgt dafür, dass die Maßgenauigkeit unabhängig von den Arbeitstemperaturen erhalten bleibt.

Fortschrittliche Beschichtungstechnologien​

In unserem Unternehmen verwenden wir PVD/CVD-Beschichtungen mit TiAlN-, AlCrN- oder diamantähnlichen Kohlenstoffschichten zur Verbesserung von Schneidwerkzeugen. Eine Reduzierung der Reibungskoeffizienten ist möglich und kann durch die Anwendung der oben genannten Schichten bis zu einer Reduzierung um 50 % erreicht werden. Für die präzise Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtmaterialien verwenden wir Schneidwerkzeuge mit einem Wert von Ra ≤ 0,4 µm für ihre Oberflächenrauheit.

Anwendungsspezifische Werkstofftechnik​

Vielleicht liegt die Antwort darin, nach spezifischen Lösungen für bestimmte Anforderungen in der Materialverarbeitung zu suchen, beispielsweise nach einem hohen Siliziumanteil in Aluminiumlegierungen oder hitzebeständigen Suppenlegierungen. Dies soll eine entscheidende Rolle bei der Suche nach einer spezifischen Legierung spielen, die über eine Reihe von Eigenschaften verfügt, die für verschiedene Arten von Verschleiß, Hitzeermüdung oder Wechselwirkungen zwischen Arbeitsmaterialien erforderlich sind.

Dieser technische Rahmen zeigt, dass fortschrittliche Werkzeugstahltechnologien innovative Anwendungen ermöglichen, die die Grenzen der Präzisionsbearbeitungsfähigkeiten erweitern. Wir nutzen Pulvermetallurgietechniken, Metallmatrixmaterialien und Beschichtungsmaterialien, um eine innovative Lösung mit konkreten Werkzeugvorteilen und Präzision in der Bearbeitungstechnologie bereitzustellen. Es gibt Entscheidungsträgern das dringend benötigte Vertrauen, innovative Präzision in Bearbeitungstechnologien zu nutzen.

FAQs

1. Auf welcher Grundlage kann ich die Eignung des Werkzeugstahls für meinen Bearbeitungsprozess beurteilen?

Dies können Bearbeitungsgenauigkeit, Produktionsmenge usw. sein. Probeschnitte können durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass sie angemessen sind.

2. Was sind die typischen wirtschaftlichen Güten von Werkzeugstahl?

Stahlvarianten, die eher im höheren Bereich liegen, wie etwaDC53 oder Cr12MoV, bieten ein recht ausgewogenes Preis-Leistungs-Verhältnis.

3. Welche Materialien können mit Hartmetallwerkzeugen bearbeitet werden?

Geeignet für die Metallbearbeitung mit hoher Härte (über HRC45), wie zum Beispiel gehärteter Stahl und Gusseisen.

4. Welchen Einfluss hat der Wärmebehandlungsprozess auf die Werkzeugstandzeit?

Die Wärmebehandlung bestimmt seine Leistungseigenschaften; Durch die optimale Verarbeitung kann die Lebensdauer um 30 bis 50 % erhöht werden. Temperatur und Verarbeitungszeit sollten korrekt sein.

5. Wie führt man eine Kostenwirksamkeitsanalyse für Werkzeugstahl durch?

Berechnen Sie nun den jeweiligen Stückpreis, indem Sie die Maschinenkosten, die lebenslange Haftstrafe und die Effizienz berücksichtigen.

6. Welche Vorteile bietet pulvermetallurgisch hergestellter Werkzeugstahl?

Gleichmäßige Struktur und Zähigkeit, geeignet für die Präzisionsformverarbeitung mit einer 2-3-mal längeren Lebensdauer als gewöhnliches Stahlmaterial.

7. Welche Qualitätsmerkmale sollten beim Kauf von Werkzeugstahl berücksichtigt werden?

Chemische Zusammensetzung, Reinheit und Gleichmäßigkeit der Härte sind hervorzuheben. Vom Anbieter bereitzustellende Materialbescheinigung.

8. Wie verlängert sich die Lebensdauer von Werkzeugstahl?

Optimierung von Schnittparametern, Beschichtungen und Handhabungspraktiken wird angewendet, um die Werkzeuglebensdauer zu maximieren.

Zusammenfassung

Mit der Anwendung wissenschaftlicher Stahlauswahltechniken können Unternehmen die Wirtschaftlichkeit und Qualität von Drehvorgängen, die mit CNC-Bearbeitung durchgeführt werden, erheblich verbessern. Die Materialauswahl gilt als Schlüssel zur Bearbeitungsoptimierung.

Bitte übermitteln Sie die Projektparameter an das Technikteam von LS Manufacturing für einen kundenspezifischen CNC-Drehprozess oder eine Materialoptimierung, die Ihren Anforderungen entspricht. Durch sorgfältige Prüfung der spezifischen Bearbeitungsanforderungen, Materialwechselwirkungen und Leistungsanforderungen, die einzigartig für Sie sind, bieten wir datengesteuerte Angebote an Lösungen zur Verbesserung der Lebensdauer und Präzision von Fräsern und zur Senkung der Herstellungskosten.

Verbessern Sie Ihr CNC-Drehen mit datengesteuerter Werkzeugstahlauswahl – senken Sie die Kosten um 30 % und erzielen Sie Präzisionsleistung.

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LS Manufacturing Team

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Unsere Fabrik ist mit über 100 hochmodernen 5-Achsen-Bearbeitungszentren ausgestattet, die nach ISO 9001:2015 zertifiziert sind. Wir bieten Kunden in mehr als 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ganz gleich, ob es sich um eine Kleinserienproduktion oder eine groß angelegte Individualisierung handelt, wir können Ihre Anforderungen mit der schnellsten Lieferung innerhalb von 24 Stunden erfüllen. Wählen Sie LS Manufacturing. Das bedeutet Auswahleffizienz, Qualität und Professionalität.
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