Výber správneho materiálu nástroja na presné mechanické obrábanie dielov je rozhodujúci pre dosiahnutie požadovanej úrovne presnosti, odolnosti a povrchovej úpravy. Tu je úvod k výberu materiálov nástrojov na obrábanie presných mechanických častí:
Vysokorýchlostná oceľ (HSS): Nástroje HSS sa tradične používajú na širokú škálu obrábacích aplikácií a sú všestranné a možno ich použiť na neželezné kovy, zliatiny a niektoré ocele. Majú však tendenciu sa opotrebovávať rýchlejšie ako tvrdšie materiály pri vyšších rýchlostiach obrábania.
HSS s obsahom kobaltu: Tieto nástroje ponúkajú lepšiu tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu v porovnaní so štandardným HSS, vďaka čomu sú vhodné pre tvrdšie materiály a dlhšiu životnosť nástroja.
Karbidové nástroje: Nástroje z karbidu volfrámu sú známe svojou tvrdosťou a odolnosťou voči opotrebovaniu, teplu a oderu. Sú ideálne na obrábanie tvrdších materiálov a môžu pracovať pri vyšších rýchlostiach, čo vedie k zvýšeniu produktivity.
Keramické náradie: Keramické rezné nástroje sa používajú pre ich vysokú tvrdosť a tepelnú stabilitu. Sú vhodné na obrábanie ocele a železa pri vysokých rýchlostiach, ale môžu byť krehké a nie sú vhodné na prerušované rezy alebo materiály s vysokou húževnatosťou.
Diamantové nástroje: Prírodné a syntetické diamanty sa používajú pre svoju extrémnu tvrdosť a sú ideálne na obrábanie neželezných kovov, nekovových materiálov a pre mimoriadne presné aplikácie. Sú obzvlášť užitočné na obrábanie materiálov, ktoré sú tvrdé alebo majú vysokú abrazivitu.
Kubický nitrid bóru (CBN): CBN nástroje sú veľmi tvrdé a vhodné na obrábanie kalených ocelí a iných tvrdých materiálov. Ponúkajú vysokú tepelnú stabilitu a dokážu si zachovať ostrosť pri vysokých rezných rýchlostiach.
Potiahnuté nástroje: Nástroje potiahnuté materiálmi ako nitrid titánu (TiN), nitrid titánu a hliníka (TiAlN) alebo uhlík podobný diamantu (DLC) môžu zlepšiť životnosť a výkon nástroja poskytnutím tvrdšieho povrchu, lepšej odolnosti proti opotrebeniu a zníženého trenia.
Kritériá výberu materiálu: Výber materiálu nástroja závisí od faktorov, ako je materiál obrobku, požadovaná povrchová úprava, operácia obrábania (rezanie, sústruženie, frézovanie atď.) a rezné podmienky (rýchlosť, posuv a hĺbka rezu).
Inovatívne materiály: S pokrokom v materiálovej vede sa neustále vyvíjajú nové nástrojové materiály, ktoré posúvajú hranice výkonu a efektivity obrábania.
Je dôležité poznamenať, že výber materiálu nástroja nie je len o vlastnostiach materiálu, ale aj o jeho použití v procese obrábania. Napríklad technológia ultra-presného obrábania (UPM), ktorá bola kľúčová v oblastiach špičkových technológií, ako je letectvo a biotechnológia, ťaží z použitia materiálov, ako sú monokryštálové diamanty pre ich výnimočnú tvrdosť a tepelnú vodivosť, čo umožňuje výrobu ultra - presné reflektory alebo ložiská s presnosťou na úrovni nanometrov. Okrem toho použitie ultrarýchlych femtosekundových (fs) laserov na mikroobrábanie materiálov, ako je diamant, umožňuje presné a efektívne spracovanie s minimálnym tepelným poškodením, čo je obzvlášť výhodné pre materiály, ktoré sa ťažko obrábajú konvenčnými metódami.
