Trong những năm gần đây, việc sử dụng chèn trong ngành công nghiệp kim loại đã phát triển đều đặn, cho hữu dụng của họ. Bài của Shahnawaz Abdul Hamid.

Thực hành cắt và tạo hình kim loại thành các hình dạng khác nhau là các dấu hiệu của môi trường sản xuất hiện đại. Với các công cụ cắt phù hợp, bất cứ gia công nào từ rãnh tới ren vít và cạnh trơn đều có thể được thực hiện nhằm đáp ứng nhu cầu khách hàng.

Quá trình cắt gọt kim loại bao gồm một loạt các hoạt động khác nhau phục vụ các nhu cầu cụ thể khác nhau. Trong bài này, quá trình quay có lẽ là cơ bản nhất, và liên quan đến việc quay một phôi thông qua một trục chính, sau đó sử dụng một công cụ để loại bỏ vật liệu theo cách hoặc xuyên tâm hoặc dọc trục. Quá trình này có thể cho đường kính và độ sâu chính xác để sản xuất các thành phần có dạng hình học khác nhau.

Mặc dù đó là một phương pháp cắt kim loại tương đối đơn giản, với phạm vi rộng lớn của các ứng dụng, gia công bằng cách quay ngày nay là một quá trình tối ưu hóa cao. Điều này đòi hỏi một đánh giã kĩ lưỡng của các yếu tố khác nhau của các ứng dụng, để cải thiện quá trình và công cụ quay được thiết kế cẩn thận.

Những sự thật về tấm chèn

Với hiệu suất cao của những công cụ này, những mũi cắt thường có thể đạt đến nhiệt độ đủ cao để làm tan chảy những mối hàn đang giữ. Như vậy, các mũi cắt, hay còn được gọi là các chèn, không hay có hàn cứng, cũng không được hàn vào thân công cụ, sẽ được sử dụng. Những chèn thường được làm từ cacbua vonfram.

Trong khi chèn chỉ được sử dụng trên các mũi cắt của công cụ cắt, số lượng nguyên liệu tiêu thụ thường là nhỏ, do đó nó có ý nghĩa kinh tế, đặc biệt là khi xem xét tốn kém vật liệu, ví dụ như so với đất đèn.

Cacbua chèn được làm từ quá trình nung kết sử dụng cacbua bột. Chèn sau đó được nung và  các phương pháp lớp phủ khác nhau được sử dụng để bao phủ các chất nền cacbua với một mặt bề mặt cứng dày chỉ một vài micron. Nó có màu hơi vàng hoặc đen tùy thuộc vào lớp phủ. Cacbua chèn là một lĩnh vực thích hợp, với các ứng dụng công nghiệp cụ thể.

Chèn cũng có thể được làm từ gốm sứ, gốm kim loại, boron nitride đa tinh thể lập phương và đa tinh thể kim cương. Chèn được sử dụng cho đến khi mòn và được lập chỉ mục, hoặc chuyển sang sử dụng một mũi mới. Vì lý do này, chèn thường được nói tới là có thể lập chỉ mục. Khi toàn bộ chèn mòn hết, nó có thể được loại bỏ hoặc mài sắt.

Giảm rung

Các nhà sản xuất thường quan tâm đến giảm độ rung trong quá trình quay khi giảm độ cứng vật chất của phôi. Ngoài ra, quy trình có liên quan đến một rung động có mức độ cao cũng sinh nhiều nhiệt làm giảm hiệu quả. Rung động cũng dẫn đến sai lệch so với kết quả sản xuất mong muốn, hoặc là về kích thước, hoặc các thông số như độ nhám bề mặt.

Điều thú vị là, sự lựa chọn của chèn có thề lập chỉ mục ảnh hưởng đến mức độ rung động gặp phải trong hoạt động quay. Một chèn với bán kính mũi nhỏ hơn, so với chiều sâu cắt sẽ ngăn công cụ khỏi bị đẩy theo hướng xuyên tâm và ảnh hưởng đến kích thước của các thành phần.

Chèn kiểu thanh gạt được sử dụng trên một máy nghiền hoặc tiện để hoàn thành gia công cắt tạo ra bề mặt mịn. Tuy nhiên, do diện tích bề mặt lớn của chúng tiếp xúc với các phôi, chúng thường cần chú ý nhiều hơn khi sử dụng để ngăn chặn sự rung động quá mức. Tuy nhiên, những chèn không nên sử dụng trên phôi mỏng.

Rung động cũng có thể được giảm thông qua việc lựa chọn chèn có độ bền cao có thể chịu được các lực cắt gây ra trong quá trình quay, trong khi cùng lúc có thể phù hợp với các thành phần và ứng dụng.

Độ sâu cắt quá lớn dẫn đến lực cắt quá nhiều, trong khi độ sâu cắt quá nhỏ làm tăng ma sát giữa chèn và thành phần. Điều này có thể dẫn đến vấn đề về kích thước thành phần. Một gợi ý thực tế là không quá hai phần ba chiều dài cắt khi quay, làm giảm lực cắt trên cạnh cắt.

Các tiêu chí khác có ảnh hưởng đến mức độ rung trong quá trình quay là độ sắc của chèn. Nói chung chèn càng sắc thì tác động cắt sẽ ngọt hơn. Chèn sắc cần các lớp phù hợp như GC1025 và GC4015 và các lớp phủ tương đối mỏng giúp nâng cao chất lượng của gia công cắt.

Tùy thuộc vào các hoạt động cần thiết, lựa chọn kiểu chèn có thể ảnh hưởng đến kết quả của quá trình gia công. Chèn chữ T thường được chọn để quay theo chiều dọc, vì kiểu này sử dụng một góc vào 90 độ, giúp hướng lực cắt một cách chính xác. Kiểu D và V có khả năng sao chép tốt và góc độ điểm chèn nhỏ, giúp làm giảm sự thay đổi lực và độ rung.

Những cải tiến trong tương lai

Trong tương lai, nhu cầu về thời gian thực hiện chu kì nhanh hơn và quá trình tốt hơn có thể thúc đẩy các nhà sản xuất công cụ sản xuất chèn với tuổi thọ cao hơn. Điều này có thể liên quan đến lớp phủ chèn, việc làm cứng chèn và tăng khả năng bôi trơn. Lớp phủ cũng giúp giảm nhiệt độ liên quan đến quá trình cắt.

Bốn lớp phủ như vậy có bán trên thị trường hiện nay là nitride titan, titan cacbua, titan cacbua-nitride và titan nhôm nitride. Các loại lớp phủ mới hơn như cacbon dạng kim cương đang bắt đầu xuất hiện và hỗ trợ công suất cắt kim cương mà không có phản ứng hóa học không mong muốn giữa viên kim cương thật và sắt.

(Theo Asia Pacific Metalworking Equipment News)