글로벌 가공 수준이 지속적으로 향상됨에 따라 공구 생산 및 제조 기술도 서서히 발전하고 있습니다. 공구 재료 측면에서는 현대 금속 절삭 공구 재료가 탄소 공구강과 고속도강에서 오늘날의 단단한 초경 공구로 발전했습니다. 합금 및 입방정 질화붕소와 같은 재료는 절단 속도를 분당 몇 미터에서 분당 킬로미터 또는 심지어 10,000미터로 증가시켰습니다.
CNC 공작기계와 난삭재의 지속적인 개발로 인해 절삭 공구에 대한 저항이 점점 더 어려워지고 있습니다. 고속절삭, 건식절삭, 하드절삭을 위해서는 좋은 공구재료가 필요합니다. 금속 절삭의 발전에 영향을 미치는 많은 요소 중에서 공구 재료가 결정적인 역할을 합니다.
고속도강
1900년부터 2000년까지 고속도강이 등장한 이후 다양한 초경질 소재가 지속적으로 등장했음에도 불구하고 절삭공구 분야에서 결코 우위를 떨지 못했다. 2000년 이후 초경합금은 초경합금의 ‘천적’이 됐다. 고속강은 계속해서 고속강 절삭 공구의 시장 점유율이 지속적으로 줄어들고 있지만 나사산 공구 및 브로칭 공구와 같이 더 높은 인성이 요구되는 일부 공구의 경우 고속강은 여전히 초경합금과 경쟁할 수 있습니다. 심지어 분명한 이점도 있습니다.
관련 당사자의 통계 분석에 따르면, 우리나라는 2004년에 전 세계 생산량의 거의 50%에 해당하는 78,000톤의 고속도강을 생산했으며 약 25억 개의 절삭 공구를 생산했으며 그 중 거의 20억 개가 저가형으로 수출되었습니다. . 2005년 국내 고속도강 생산량은 83,000톤으로 그 중 저합금 고속도강(텅스텐 환산 6~12%)이 약 40%를 차지했다. 절삭공구의 생산 및 판매는 2005년과 유사했다. 2004. 전반적인 상황을 분석해 볼 때 현재 가장 눈에 띄는 모순은 저가형 제품의 악랄한 확장과 고급형 제품의 심각한 부족 또는 고급형 제품의 손실과 저가형 제품의 난투입니다. .자유롭게 개발할 수 있다면 절단 분야에서 고속 강철 절단 도구의 위치는 낮아지거나 심지어 종료될수록 시장을 외국인에게 넘겨줄 것입니다.
사람들은 고속도강을 네 가지 주요 범주로 나누는 데 익숙합니다.
1) 일반 고속도강(HSS)
W18Cr4V로 대표되는 HSS는 지난 한 세기 동안 우리나라 공구산업에 탁월한 역사적 공헌을 해왔습니다. 그러나 많은 단점으로 인해 M2강의 시장점유율은 점점 높아지고 있습니다. 지난 세기 60%~70%는 현재 20%~30%로 떨어졌습니다. 9341은 우리나라에서 자체 개발한 HSS로 W7 등 다른 HSS의 시장 점유율이 약 20%입니다. M7은 상대적으로 낮습니다. HSS는 전체 고속철 생산량의 60% 이상을 차지합니다. 강한 인성, 높은 내마모성, 적색 경도 및 기타 우수한 특성으로 인해 HSS는 탭, 브로치 및 기타 절삭 공구 분야에서 여전히 영역을 유지하지만 그 위치는 해마다 줄어들고 있습니다.
2) 고성능 고속도강(HSS-E)
HSS-E는 HSS 조성에 Co, Al 등의 합금원소를 첨가하고 탄소함량을 적절히 증가시켜 내열성, 내마모성을 향상시킨 강종을 말합니다. 이 유형의 강철은 적색 경도가 상대적으로 높으며 625°C × 4시간 후에도 경도가 60HRC 이상으로 유지됩니다. 공구의 내구성은 HSS 공구의 1.5~3배입니다.
M35, M42로 대표되는 HSS-E의 생산량은 해마다 증가하고 있으며, 501은 우리나라에서 생산되는 고성능 고속도강으로 밀링커터, 엔드밀 등의 성형에 널리 사용되고 있습니다. 복잡한 절삭 공구에도 성공적으로 사용됩니다. CNC 공작기계, 머시닝센터, 난가공 소재 등의 급속한 발전으로 인해 HSS-E 공구 소재도 점차 늘어나고 있습니다.
3) 분말하이스강(HSS-PM)
고속도강을 제련하는 것과 비교하여 HSS-PM의 기계적 성질이 크게 향상되었습니다. 경도가 같다는 전제 하에 후자가 전자보다 강도가 20~30% 높고, 인성은 1.5~2배 높아져 해외에서 널리 사용되고 있다. 우리나라는 1970년대에 다양한 브랜드의 HSS-PM을 개발해 출시했지만 요즘은 공구공장에서 사용하는 자재를 모두 수입하고 있다는 사실을 몰랐습니다. 다행스러운 점은 Heye Technology Co., Ltd.(구 Hebei Metallurgical Research Institute)에서 HSS-PM을 생산하고 소량으로 공급하여 좋은 결과를 얻을 수 있다는 것입니다. 증가하는 자본의 고갈과 HSS-PM 고유의 우수한 종합 기능 및 시장 수요로 인해 HSS-PM은 반드시 큰 발전을 이룰 것입니다.
4) 저합금 고속도강(DH)
합금 자원 감소로 인해 트위스트 드릴 세트의 수출과 저속 절삭 공구의 필요성으로 인해 제철소 및 공구 공장은 301, F205, D101과 같은 다양한 상표로 DH를 공동 개발했습니다. 2003년 중국은 60,000개를 생산했습니다. 그 중 DH는 20,000톤으로 2004년 고속강의 1/3을 차지했고 DH는 고속강의 40%를 차지했으며 2005년과 2006년에도 계속 증가했습니다. 그러나 그 안에는 물이 많이 들어 있고, 일부는 전혀 고속도강이 아니며, 경도가 63HRC에 도달하지 못하므로 HSS라고도 표시됩니다.
카바이드
기계 제조 산업은 “고정밀, 고효율, 높은 신뢰성 및 전문화”라는 경영 철학을 요구합니다. 현대 공구 제조 및 응용 분야에서는 “효율 우선”이라는 개념이 “성능-가격”이라는 전통적인 개념을 대체했습니다. 비율”. 이러한 변화는 첨단 기술과 효율적인 절삭 공구 개발의 길을 열어줍니다.
초경은 내마모성이 높을 뿐만 아니라 인성(초경질 재료에 비해)도 높아 널리 사용되고 있으며, 앞으로도 가장 널리 사용되는 공구 재료입니다. 초경 인덱서블 공구가 거의 모든 공구 유형을 포괄한다는 것은 이전 공작 기계 전시회에서 볼 수 있습니다. 과학 기술의 발전과 공구 기술의 향상으로 초경합금의 성능이 크게 향상되었습니다. 첫째, Kaiboran은 전통적인 천연가스 산업과 인터넷을 효과적으로 결합하여 업계 사용자가 적시에 편리한 정책을 실시간으로 파악할 수 있도록 합니다. 인터넷 플랫폼, 시장, 가격, 프로젝트 및 기타 정보 서비스의 도움으로. ) 금속 절삭 공구 소재의 현황과 전망은 인성을 향상시키기 위해 1~2μm 세립 초경을 개발하고 있으며, 두 번째는 코팅 초경을 개발하는 것입니다. 고속도강 공구에 비해 초경 코팅 공구의 시장 점유율은 더욱 증가했습니다. 고온 및 고속 절삭 매개변수에서는 고강도가 더 중요하기 때문입니다.
현대 절삭 공구에서 초경합금은 그 위력을 보여줍니다. 미래를 내다보면 공구 재료는 의심할 여지 없이 초경합금의 세계입니다.
초경공구 정보
초경질 재료는 다이아몬드로 대표되는 경도가 매우 높은 재료의 총칭입니다. 초경질 재료의 범위에 대한 엄격한 정의는 없지만, 사람들은 관습적으로 다이아몬드와 다이아몬드 경도에 가까운 경도를 가진 재료를 초경질 재료라고 부릅니다.
1) 다이아몬드
다이아몬드는 지금까지 세상에서 발견된 물질 중 가장 단단한 물질입니다. 다이아몬드 절삭 공구는 고경도, 고내마모성, 고열전도율 등의 특성을 갖고 있어 비철금속 및 비금속 가공, 특히 자동차 등 알루미늄 및 실리콘-알루미늄 합금의 고속 절삭에 널리 사용됩니다. 엔진 블록 및 실린더. 커버, 기어박스 및 다양한 피스톤(sāi) 가공에서 다이아몬드 공구는 교체가 어려운 주요 절삭 공구입니다. 최근에는 CNC 공작기계의 대중화와 CNC 가공 기술의 급속한 발전으로 인해 고효율, 고안정성, 장수명 가공을 실현할 수 있는 다이아몬드 공구의 사용이 점차 대중화되고 있습니다. 다이아몬드 공구는 현재도 CNC 가공에 없어서는 안 될 중요한 도구입니다.
2) 입방정질화붕소(CBN)
입방정질화붕소는 질화붕소의 동소체로, 그 구조는 다이아몬드(sì)와 유사하며 경도는 8000~9000HV로 높고 내열성은 1400℃에 달하며 내마모성이 좋다. 최근 개발된 다결정 입방정질화붕소(PCBN)는 미세한 CBN 입자들이 고온, 고압에서 접합상을 거쳐 소결된 다결정 소재로 경화강(45~65HRC), 베어링강(60~)이 가능하다. 64HRC), 고속도강(63~66HRC), 냉주철의 황삭, 미삭가공이 가능하며, 내열합금, 용사재, 초경합금 등 난삭재의 고속절삭도 가능합니다. 기계재료.
3) 세라믹 칼
세라믹 칼은 개발 가능성이 가장 높은 칼 중 하나로 세계 동서양의 주목을 받고 있습니다. 산업이 풍부한 독일에서는 주물 가공 공정의 약 70%가 세라믹 도구로 완료되는 반면, 일본에서는 연간 세라믹 도구 소비량이 전체 도구 수의 8~10%를 차지하기 때문입니다. CNC 공작 기계 고효율 무공해 절단 및 가공할 단단한 재료와 같은 요소로 인해 공구 재료가 업데이트되어야 하며 세라믹 공구는 계속해서 혁신하고 Al2O3 세라믹 매트릭스에 20% ~ 30% SiC 결정 액체를 추가합니다. SiC 위스커는 세라믹 재료를 강화합니다. SiC 위스커는 철근 콘크리트에서 강철 막대처럼 작용하여 균열 전파 방향을 차단하거나 변경하여 공구의 인성을 크게 향상시킵니다. 미래. 순수 알루미나 세라믹의 인성을 향상시키기 위해 10% 미만의 금속을 첨가하여 소위 서멧을 형성합니다. 이러한 유형의 공구 재료는 강한 생명력을 가지며 강력한 추진력을 가지고 발전하고 있습니다. 앞으로는 도구 데이터 제품군의 새로운 구성원이 됩니다.
세라믹 도구의 주요 원료는 지각(qià)에 가장 풍부한 자원인 Al2O3, SiO2, 탄화물 등입니다. 이러한 도구의 개발에는 원료 원산지에 문제가 없습니다. 따라서 세라믹 칼의 개발과 사용은 중요한 전략적 의미와 광범위한 역사적 의미를 갖습니다.
절삭 공작 기계 및 절삭 기술의 급속한 발전으로 인해 공구는 수동적으로 동기화되어야 합니다. 공구 재료의 개발 추세는 고효율, 고속 및 긴 수명을 지향합니다. 다양한 공구 재료 개발에서 초경합금(코팅된 초경합금 포함) HSS는 더욱 축소될 것입니다. HSS-E는 계속해서 성장하고 시장을 혼란에 빠뜨릴 것입니다. 좋은 시절은 오래 가지 않습니다. 초경질 공구 재료는 개발 여지가 넓으며 활용도가 계속 확대될 것입니다. 초경합금을 주축으로 하는 전체적인 구조가 형성되어 있으며, 다양한 소재들이 고유한 장점과 응용분야를 가지고 있으면서도 서로 발전하고, 경쟁하고, 보완하는 구조를 이루고 있습니다.
