Sterk klemsysteem voor bewerken gietijzer

Met Beyond Shield biedt Kennametal een sterk en betrouwbaar klemsysteem voor hoogwaardige bewerking van gietijzer.

Geavanceerd harddraaien, of de inzet van superharde snijgereedschappen van polykristallijn cubisch boriumnitride (PCBN) voor de bewerking van geharde ferro-metalen zoals gietijzer, is in diverse productiesectoren een gewilde techniek. Honderden miljoenen remschijven, vliegwielen en wielnaven zijn jaarlijks nodig in allerlei industrieën, en hoewel superharde gereedschappen veelbelovend zijn voor het draaien van dit soort moeilijke bewerkingen, is die belofte vastgelopen op de eigenschap van deze dure gereedschappen om te versplinteren en te breken onder de extreme krachten die vereist zijn. Kennametal beweert met Beyond Shield een oplossing te bieden voor deze situatie.

“Voor klanten die remschijven en -trommels van grijs gietijzer bewerken, bieden de wisselplaten en het klemsysteem van Beyond Shield PCBN een tot 20% reductie van gereedschapskosten en een tot 30% langere levensduur vergeleken met conventionele systemen”, zegt productmanager Raouf Ben Amor. “Beyond Shield biedt een robuust klemsysteem dat het mogelijk maakt dat kleinere IC PCBN-wisselplaten goed presteren in dezelfde toepassingen als de grotere IC wisselplaat, ook door een uitstekende combinatie van slijtvastheid en sterkte die de diverse typen laten zien bij testen in het veld.”

Hoogwaardige bewerking van gietijzer leidt tot extreem hoge mechanische en thermische belasting. Conventionele klemmen met inkepingen proberen de wisselplaat op zijn plaats te houden door direct puntcontact, waardoor zowel de klem als de wisselplaat onder hoge druk kunnen breken. Beyond Shield is de uitdaging aangegaan met een driepunts-klemontwerp die klemkracht uitoefent op de voorzijde van de wisselplaat, dichter bij de snijkant en waarbij de trillingen die kunnen leiden tot scheuren en defecten aanzienlijk worden verminderd.

Bovendien creëert het bewerken van gietijzer een agressieve omgeving waarin een constant spanenbombardement ook de levensduur van de klem vermindert. Beyond Shield biedt een hardmetaal-gecoate klem die de slijtweerstand van de klem tegen de spanenstroom verbetert. Beyond Shield kan ook worden aangepast aan standaard gereedschaphouders, wat kan helpen om de kosten te beheersen.

Nieuwe PCBN soorten
Behalve hun natuurlijke sterkte, presenteren gietijzersoorten nog enkele bewerkingsuitdagingen voor snijgereedschappen. De gietkwaliteit kan onvoorspelbaar zijn. Een laag zwavelgehalte kan leiden tot een afname van de gereedschap-levensduur tot 60 procent en een verhoogd ferrietgehalte kan leiden tot een hoge chemische slijtage, dus ook tot een kortere levensduur.

Met een ‘multi-modale’ PCBN-structuur is bij Kennametals KBK35 het gehalte aan kubisch boriumnitride verhoogd. Dit garandeert een hogere weerstand tegen slijtage en een langere levensduur van de wisselplaat bij zowel ruw voorbewerken als fijn nabewerken. Een CVD (chemical vapor deposition)-coating beschermt tegen chemische slijtage en behandelingen na de coating verbeteren de snijkantsterkte. “Veldtesten hebben een verdubbeling van de gereedschapslevensduur laten zien voor KBK35 in verouderd en niet-verouderd gietijzer, en in specifieke gevallen zoals remtrommels tot tien keer het aantal producten per wisselplaat, vergeleken met oplossingen op basis van keramiek.”

Voor onderdelen waarbij verouderd gietijzer is betrokken, introduceert Kennametal ook type KB1340 in de Beyond Shield familie. In veldtesten met remschijven vergeleken met standaard PCBN wisselplaten verhoogde KB1340 de prestaties tot 1700 onderdelen tegenover 1500 voor de PCBN wisselplaat. In dezelfde test neemt de levensduur van het gereedschap, in vergelijking met keramische wisselplaten, toe van 120 tot 4200 onderdelen.