Dlaczego niektóre wiertła kobaltowe szybko się psują

Kiedy wiertło kobaltowe szybko ulega awarii, wielu kupujących początkowo zakłada, że ​​samo wiertło musi być słabej jakości.
Czasami to prawda.
Na rynku dostępne są tanie produkty, w których rzeczywisty materiał, obróbka cieplna lub dokładność szlifowania nie odpowiadają deklarowanym specyfikacjom.
Ale czasami wiertło nie jest jedynym problemem.
W wielu przypadkach wiercenia w stali nierdzewnej przyczyną awarii jest relacja między narzędziem a zastosowaniem. Dobre wiertło może jednak szybko ulec awarii, jeśli warunki wiercenia są nieodpowiednie.
Dla nabywców przemysłowych to rozróżnienie ma znaczenie. Jeśli przyczyna zostanie błędnie oceniona, kolejna decyzja zakupowa również może być błędna.

1. Materiał może nie odpowiadać zawartości kobaltu
Słowo „kobalt” jest powszechnie używane na rynku wierteł.
Ale nie wszystkie wiertła kobaltowe są takie same.
Prawdziwe gatunki stali HSS-Co, takie jak M35 i M42, zawierają kobalt jako część stopu stali. Kobalt jest rozproszony w całym materiale, a nie tylko na jego powierzchni.
Ma to znaczenie, ponieważ kobalt jest przydatny głównie wtedy, gdy krawędź skrawająca jest narażona na działanie wyższych temperatur. Jeśli sama stal nie zawiera deklarowanej zawartości kobaltu, wiertło nie zapewni oczekiwanej wydajności podczas trudnego wiercenia.
Dla kupujących problemem jest to, że różnica ta nie zawsze jest widoczna z zewnątrz.
Dwa wiertła mogą wyglądać podobnie. Oba mogą mieć podobne kolory lub oznaczenia. Oba mogą być sprzedawane jako HSS-Co. Ale gdy zaczną wiercić w stali nierdzewnej, różnica staje się oczywista.

2. Obróbka cieplna decyduje o równowadze między twardością a wytrzymałością
Nawet jeśli gatunek materiału jest prawidłowy, obróbka cieplna nadal może mieć duże znaczenie.
W przypadku wierteł HSS-Co celem nie jest po prostu uzyskanie jak największej twardości wiertła.
Jeżeli wiertło jest zbyt twarde, ostrze może się wyszczerbić lub wiertło może pęknąć pod wpływem obciążenia.
Jeżeli wiertło będzie zbyt miękkie, ostrze może się szybko zużyć i utracić zdolność cięcia.
Prawdziwym wyzwaniem jest zachowanie równowagi między twardością i wytrzymałością.
To jeden z powodów, dla których dwa wiertła kobaltowe wykonane z tego samego gatunku materiału mogą nie działać tak samo. Gatunek stali jest punktem wyjścia. Proces obróbki cieplnej decyduje o tym, ile potencjału tego materiału zostanie faktycznie przetworzone na wydajność skrawania.

3. Niewłaściwa geometria szlifowania powoduje nierównomierne obciążenia podczas cięcia
Innym powodem, dla którego wiertła kobaltowe szybko się psują, jest zła geometria.
Wiertło kręte tnie dwoma krawędziami. Obie krawędzie powinny rozkładać obciążenie skrawające możliwie równomiernie.
Jeśli długość wargi, kąt wierzchołka lub kąt przyłożenia nie są stałe, jedna strona wiertła może pracować ciężej niż druga.
To stwarza kilka problemów:
  •Wyższe lokalne ciśnienie cięcia
  •Więcej ciepła po jednej stronie ostrza
  •Szybsze zużycie
  •Możliwe są otwory o zbyt dużych rozmiarach lub słaba stabilność otworu
Z punktu widzenia użytkownika może to wyglądać na problem z materiałem. Jednak z punktu widzenia producenta może to być problem z dokładnością szlifowania.
Dlatego dla producentów OEM i dystrybutorów spójność partii jest tak ważna. Wiertło to nie tylko kawałek stali. To także szlifowane narzędzie skrawające.

4. Wiertła kobaltowe mogą wytrzymać więcej ciepła, ale nie nieograniczoną ilość ciepła
Wielu użytkowników wybiera wiertła kobaltowe, ponieważ w porównaniu ze standardowymi wiertłami HSS lepiej zachowują twardość w wyższych temperaturach.
To jest poprawne.
Nie oznacza to jednak, że wiertła kobaltowe można stosować z dowolną prędkością.
Gdy prędkość obrotowa wrzeciona jest zbyt wysoka, krawędź skrawająca generuje ciepło szybciej, niż narzędzie i przedmiot obrabiany są w stanie je odprowadzić. Gdy temperatura staje się zbyt wysoka, zużycie krawędzi skrawającej przyspiesza.
Dzieje się tak szczególnie często, gdy użytkownicy uważają, że wiertła kobaltowe powinny pracować szybciej, po prostu dlatego, że są bardziej odporne na ciepło.
W rzeczywistości wiertła kobaltowe wymagają odpowiedniej prędkości i posuwu. Są one bardziej wydajne niż standardowe wiertła HSS w trudnych materiałach, ale nadal spełniają podstawowe zasady skrawania.

5. Utwardzanie stali nierdzewnej jest często źle rozumiane
Do obróbki stali nierdzewnej, szczególnie 304 i 316, stosuje się wiele wierteł HSS-Co.
Stal nierdzewna nie jest trudna w obróbce tylko dlatego, że jest wytrzymała. Jest trudna w obróbce, ponieważ warunki cięcia mogą się zmieniać podczas wiercenia.
Jeżeli wiertło ociera zamiast ciąć, jeżeli posuw jest zbyt słaby lub jeżeli wiercenie wielokrotnie zatrzymuje się w otworze, powierzchnia stali nierdzewnej może stać się twardsza.
Następnie kolejne cięcie nie przecina już pierwotnego materiału, lecz twardszą warstwę utworzoną w wyniku poprzedniego wiercenia.
Może to bardzo szybko uszkodzić krawędź tnącą.
W komunikacji z klientem jest to jeden z najważniejszych punktów do wyjaśnienia. Czasami za krótką żywotność obwinia się wiertło, ale prawdziwym powodem jest to, że obrabiany przedmiot stał się trudniejszy do przecięcia podczas wiercenia.

6. Chłodzenie, smarowanie i odprowadzanie wiórów nadal mają znaczenie
Kolejnym powszechnym nieporozumieniem jest to, że wiertła kobaltowe nie wymagają stosowania płynu chłodząco-smarującego.
Kobalt poprawia odporność na ciepło w porównaniu ze standardową stalą HSS, ale nie eliminuje konieczności odpowiedniego chłodzenia i smarowania.
Płyn chłodząco-smarujący jest pomocny na trzy sposoby:
  •Zmniejsza tarcie na krawędzi skrawającej
  •Pomaga kontrolować temperaturę
  •Poprawia ewakuację wiórów
Bez odpowiedniego chłodzenia i smarowania ciepło i wióry pozostają dłużej na krawędzi skrawającej. Jest to szczególnie szkodliwe podczas ciągłego wiercenia, głębszych otworów lub obróbki stali nierdzewnej.
Wiertło kobaltowe może przetrwać trudniejsze warunki niż standardowe wiertło HSS, ale nadal wymaga odpowiednich warunków wiercenia.