Nový zlatý standard na soustružení od společnosti Walter

Soustružení představuje asi 25 % všech procesů obrábění kovu. Navyšování životnosti hrany nástroje a spolehlivosti procesu nabízí výrazné úspory na každém dílu, a to zejména v hromadné a sériové výrobě, která čelí velkému tlaku na cenu. Je-li potřeba obrábět různé materiály, jako tomu často je u všeobecného strojírenství, snižuje univerzálně použitelný soustružnický nástroj dobu potřebnou k přípravě k práci, náklady na nástrojové vybavení a riziko chybovosti. Kombinace obou požadavků se doposud zdála prakticky nemožná, neboť dokonalost není kvůli fyzickým omezením dosažitelná. Přesto se odborníci na obrábění z týmu Jörgema Drobniewskima, vedoucího oddělení pro vývoj řezných materiálů, a Gerdema Kussmaulema, vedoucího produktového manažera pro soustružení u společnosti Walter, stále snaží k tomuto cíli přibližovat. 

Inovace pro vyšší produktivitu 

U těchto projektů mají kromě překonávání konstrukčních výzev prioritu potenciální výhody pro zákazníky. Jörg Drobniewski dále upřesňuje: „Produkty značky Walter, které jsou na trhu méně než pět let, představují 30 procent prodejů. U řezných materiálů se snažíme jednou za každých šest až sedm let uvést na trh novou generaci, jež umožní výrazný růst produktivity. Naším cílem je navýšení o 30 až 40 procent. S novou generací řezného materiálu Tiger·tec Gold na soustružnické aplikace jsme nyní dosáhli o 50 procent delší životnost. A to nejen v rámci našich vlastních testů. Nové vyměnitelné břitové destičky používá v reálných výrobních podmínkách více než 130 zákazníků, kteří potvrzují, že dosahují výrazně vyšší efektivity.“ Při vývoji nové generace řezného materiálu na soustružení udělala společnost Walter více než jen to, že změnila individuální parametry předchozí třídy řezného materiálu Tiger·tec Silver nebo upravila stávající materiály řezných nástrojů Tiger·tec Gold. Řada Tiger·tec Gold na soustružení představuje zcela novou třídu. Jediné, co má s frézovacími nástroji společné, je její název a koncept. Název Tiger·tec Gold nesou řezné materiály nejvyšší třídy společnosti Walter. Nejdůležitějším parametrem je výrazně delší životnost, kterou nová třída soustružnických destiček nabízí, ta je dosažena nově navrženým povlakováním. 

Mimořádná odolnost díky novému složení povlaku 

Na první pohled vypadá nový povlak stejně jako klasický CVD složený z karbonitridu titanu (TiCN) a oxidu hlinitého (Al₂O₃). Zkratka CVD znamená chemickou depozici z plynné fáze (anglicky chemical vapour deposition). Zásadní rozdíl oproti klasickému povlaku využívanému i ostatními dodavateli je ve speciální struktuře a vyrovnání vrstvy TiCN. U povlaku CVD je běžně vysoce strukturovaná pouze vrstva oxidu hlinitého. U povlaků soustružnických nástrojů Walter Tiger·tec Gold to však platí i pro vrstvu karbonitridu titanu. To znamená, že jsou krystalograficky provázány jak krystality ve vrstvě oxidu hlinitého, tak v karbonitridu titanu. Tato velmi výrazná pilířovitá strukturazvyšuje homogenitu, a tedy i stabilitu celého povlaku. To v praxi vede ke značné redukci opotřebení hřbetu a vzniku trhlin. Společnost Walter strukturu TiCN navíc opatřila několika vrstvami, díky nimž jsou nové vyměnitelné soustružnické destičky Tiger·tec Gold ještě houževnatější a odolnější vůči tvoření trhlin. Při pohledu přes rastrovací elektronový mikroskop je zřejmé, že poslední třetina vrstvy se vyznačuje třemi malými přechody mezi jednotlivými vrstvami. Celá vrstva je díky tomu elastičtější a s lepšími vlastnostmi zbytkového pnutí. Výsledkem je tlumicí efekt při styku řezné hrany s materiálem. To se ukázalo jako výhoda zejména v případě, kdy nástroj musí do dílu vstupovat opakovaně, například při čelním obrábění ozubených kol nebo obrábění kovaných nábojů kol. Společnost Walter si tuto zcela novou progresivní strukturu vrstvy TiCN nechala patentovat. 

Tři fáze pro dokonalý povrch 

Nová třífázová dodatečná úprava povlakovaných vyměnitelných břitových destiček umožňuje zákazníkům využívat plný potenciál nového povlaku CVD. Nové destičky Tiger·tec Gold procházejí třemi fázemi: Během první se brousí styčné povrchy destičky. Tím se vylepšuje pozitivní uzamčení lůžka, díky čemuž je lépe zajištěné a snižují se i vibrace, které během soustružení vznikají, nebo se na destičku přenášejí. V druhé fázi je destička vystavena ofuku s vysokým tlakem. Tím na povlaku a okrajových zónách karbidového substrátu vznikne zbytkové pnutí, které ještě více zvyšuje odolnost vůči tvoření trhlin a houževnatost. Poslední fází je abrazivní mokré ofukování čelní plochy a řezné hrany. To zdokonaluje vlastnosti zbytkového pnutí a odstraňuje TiN, které má negativní dopad na tření, zejména při obrábění litiny. V důsledku toho si hřbet vyměnitelné břitové destičky uchovává svou zlatou barvu. Nejen, že dobře vypadá, ale zlatá barva je na neopotřebovaných površích snadno odlišitelná od tmavých opotřebených řezných hran, a to zejména na místech se špatnou viditelností. Díky tomu se značně snižuje riziko opakovaného používání již opotřebených řezných hran nebo naopak vynechání ještě nepoužitých. 

Destičky pro řadu aplikací 

Společnost Walter uvedla na trh tři třídy vyměnitelných břitových destiček Tiger·tec Gold v listopadu 2021: WPP10G, WPP20G a WPP30G jsou určené zejména na klasické soustružení oceli v automobilové sériové výrobě, například při obrábění hnacích hřídelí, kol či přírub. Břitové destičky lze používat jak při obrábění za mokra, tak za sucha. Třída WPP30G je vhodná zejména na přerušované řezy. Kromě toho lze tyto třídy používat na obrábění tvárné litiny s grafitem (GGG) či šedé litiny (GG) a na hrubování feritické/martenzitické nerezové oceli. V nabídce bude 21 různých geometrií, včetně speciálních geometrií na optimální lámání třísky u nízkouhlíkaté oceli s dlouhou třískou (MP3) nebo geometrií vyvinutých speciálně na přerušované řezy (RP7).