Häufige Fehler bei der Verwendung von Hartmetall-Schneidwerkzeugen

In der industriellen Verarbeitung sind Hartmetall-Schneidwerkzeuge dank ihrer hohen Härte, Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit zu unverzichtbaren Hilfsmitteln für die Bearbeitung von Materialien wie Metall, Stein und Holz geworden. Ihr Kernmaterial, eine Wolframkarbidlegierung, kombiniert Wolframkarbid mit Metallen wie Kobalt durch Pulvermetallurgie und verleiht den Werkzeugen dadurch eine hervorragende Schneidleistung. Trotz hervorragender Eigenschaften verringert unsachgemäßer Einsatz jedoch nicht nur die Bearbeitungseffizienz, sondern verkürzt auch die Werkzeugstandzeit erheblich und erhöht die Produktionskosten. Im Folgenden werden häufige Fehler bei der Verwendung von Hartmetall-Schneidwerkzeugen beschrieben, um Risiken zu vermeiden und den Werkzeugwert zu maximieren.

I. Falsche Werkzeugauswahl: Vernachlässigung der Material- und Arbeitsbedingungenanpassung

Hartmetall-Schneidwerkzeuge gibt es in verschiedenen Ausführungen, die sich jeweils für unterschiedliche Materialien und Verarbeitungsszenarien eignen. Werkzeuge mit höherem Kobaltgehalt weisen beispielsweise eine höhere Zähigkeit auf und eignen sich ideal für die Bearbeitung duktiler Metalle, während feinkörnige Hartmetallwerkzeuge mit höherer Härte besser für hochpräzise Schnitte geeignet sind. Viele Anwender achten bei der Werkzeugauswahl jedoch nur auf Marke oder Preis und ignorieren Materialeigenschaften und Verarbeitungsbedingungen.

• Fehlerfall: Die Verwendung von gewöhnlichen Hartmetallwerkzeugen zur Bearbeitung von hochhartem legiertem Stahl führt zu starkem Werkzeugverschleiß oder sogar zu Kantenausbrüchen; oder die Verwendung von Schruppwerkzeugen zur Endbearbeitung führt nicht dazu, dass die erforderliche Oberflächengüte erreicht wird.
• Lösung: Klären Sie Härte, Zähigkeit und andere Eigenschaften des Werkstückmaterials sowie die Verarbeitungsanforderungen (z. B. Schnittgeschwindigkeit, Vorschub). Beachten Sie das Auswahlhandbuch des Werkzeuglieferanten und wenden Sie sich bei Bedarf an professionelle Techniker, um das am besten geeignete Werkzeugmodell auszuwählen.

II. Falsche Einstellung der Schnittparameter: Ungleichgewicht bei Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe

Die Schnittparameter wirken sich direkt auf die Werkzeugstandzeit und die Bearbeitungsqualität aus. Hartmetallwerkzeuge halten zwar hohen Schnittgeschwindigkeiten und Vorschüben stand, doch höher ist nicht immer besser. Eine zu hohe Schnittgeschwindigkeit erhöht die Werkzeugtemperatur stark und beschleunigt den Verschleiß. Ein zu hoher Vorschub kann zu ungleichmäßiger Werkzeugkraft und Kantenausbrüchen führen. Eine unangemessene Schnitttiefe beeinträchtigt die Bearbeitungsgenauigkeit und -effizienz.

• Fehlerfall: Eine blinde Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen führt zu adhäsivem Verschleiß durch Überhitzung; oder die Einstellung einer zu hohen Vorschubgeschwindigkeit führt zu deutlichen Vibrationsspuren auf der bearbeiteten Oberfläche.
• Lösung: Je nach Werkstückmaterial, Werkzeugtyp und Bearbeitungsgerät können Sie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe anhand der Tabelle mit empfohlenen Schnittparametern sinnvoll einstellen. Beginnen Sie bei der Erstbearbeitung mit niedrigeren Parametern und passen Sie diese schrittweise an, um die optimale Kombination zu finden. Beobachten Sie während der Bearbeitung Schnittkraft, Schnitttemperatur und Oberflächenqualität und passen Sie die Parameter umgehend an.

III. Nicht standardmäßige Werkzeuginstallation: Beeinträchtigung der Schnittstabilität

Die einfache Werkzeuginstallation ist entscheidend für die Schnittstabilität. Wenn die Passgenauigkeit zwischen Werkzeug und Werkzeughalter oder zwischen Werkzeughalter und Maschinenspindel unzureichend ist oder die Spannkraft ungleichmäßig ist, vibriert das Werkzeug während des Schneidens, was die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt und den Werkzeugverschleiß beschleunigt.

• Fehlerfall: Verunreinigungen zwischen dem Werkzeughalter und der Spindelkegelbohrung werden nicht beseitigt, was zu übermäßigen Koaxialitätsabweichungen nach der Werkzeuginstallation und damit zu starken Vibrationen beim Schneiden führt; oder eine unzureichende Klemmkraft führt dazu, dass sich das Werkzeug während des Schneidens löst und die Bearbeitungsmaße außerhalb der Toleranz liegen.
• Lösung: Reinigen Sie Werkzeug, Werkzeughalter und Maschinenspindel vor der Montage sorgfältig, um sicherzustellen, dass die Passflächen frei von Öl und Verunreinigungen sind. Verwenden Sie hochpräzise Werkzeughalter und montieren Sie diese streng nach den Betriebsspezifikationen, um die Koaxialität und Rechtwinkligkeit des Werkzeugs zu gewährleisten. Passen Sie die Spannkraft entsprechend den Werkzeugspezifikationen und Verarbeitungsanforderungen an, um zu große oder zu kleine Spannkräfte zu vermeiden.

IV. Unzureichende Kühlung und Schmierung: Beschleunigter Werkzeugverschleiß

Hartmetallwerkzeuge erzeugen beim Schneiden erhebliche Hitze. Wird die Hitze nicht rechtzeitig abgeführt und geschmiert, steigt die Werkzeugtemperatur, was den Verschleiß verstärkt und sogar zu thermischen Rissen führen kann. Manche Anwender reduzieren den Kühlmittelverbrauch oder verwenden ungeeignete Kühlmittel, um Kosten zu sparen, was die Kühl- und Schmierwirkung beeinträchtigt.

• Fehlerfall: Unzureichender Kühlmittelfluss bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien wie Edelstahl führt zu thermischem Verschleiß aufgrund der hohen Temperaturen; oder die Verwendung wasserbasierter Kühlmittel für Gusseisenteile führt zur Rostbildung auf der Werkzeugoberfläche, was die Lebensdauer beeinträchtigt.
• Lösung: Wählen Sie geeignete Kühlmittel (z. B. Emulsion für Nichteisenmetalle, Hochdruck-Schneidöl für legierten Stahl) entsprechend den zu verarbeitenden Materialien und technologischen Anforderungen aus und stellen Sie sicher, dass ausreichend Kühlmittelfluss und -druck vorhanden sind, um den gesamten Schneidbereich abzudecken. Wechseln Sie das Kühlmittel regelmäßig, um eine Kontamination durch Verunreinigungen und Bakterien zu vermeiden, die die Kühl- und Schmierleistung beeinträchtigen.

V. Unsachgemäße Werkzeugwartung: Verkürzung der Lebensdauer

Hartmetallwerkzeuge sind relativ teuer, und eine gute Wartung kann ihre Lebensdauer effektiv verlängern. Viele Anwender vernachlässigen jedoch die Reinigung und Lagerung der Werkzeuge nach dem Gebrauch, wodurch Späne und Kühlmittel auf der Werkzeugoberfläche verbleiben und Korrosion und Verschleiß beschleunigen. Oder sie verwenden Werkzeuge mit leichtem Verschleiß weiter, ohne sie rechtzeitig zu schleifen, was den Schaden verschlimmert.

• Fehlerfall: Wenn das Werkzeug nach dem Gebrauch nicht rechtzeitig gereinigt wird, sammeln sich Späne auf der Werkzeugoberfläche an, die beim nächsten Gebrauch die Werkzeugkante zerkratzen. Oder wenn das Werkzeug nach Verschleiß nicht rechtzeitig geschliffen wird, erhöht sich die Schnittkraft und die Verarbeitungsqualität wird schlechter.
• Lösung: Reinigen Sie die Werkzeugoberfläche nach jedem Gebrauch umgehend von Spänen und Kühlmittel mit speziellen Reinigungsmitteln und weichen Wischtüchern. Vermeiden Sie bei der Lagerung von Werkzeugen Kollisionen mit harten Gegenständen und verwenden Sie Werkzeugkästen oder -regale zur fachgerechten Lagerung. Bei Verschleiß sollten die Werkzeuge rechtzeitig geschliffen werden, um die Schneidleistung wiederherzustellen. Wählen Sie beim Schleifen geeignete Schleifscheiben und -parameter, um Werkzeugschäden durch unsachgemäßes Schleifen zu vermeiden.

Diese häufigen Fehler bei der Verwendung von Hartmetall-Schneidwerkzeugen kommen in der Praxis häufig vor. Wenn Sie mehr über Anwendungstipps oder Branchenkenntnisse zu Hartmetallprodukten erfahren möchten, lassen Sie es mich gerne wissen. Ich erstelle dann relevantere Inhalte für Sie.