Im Bereich der industriellen Fertigung ist der Klingenabrieb seit jeher ein wichtiger Einflussfaktor auf Produktivität und Produktqualität. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technik und der kontinuierlichen Optimierung des Prozesses nimmt die Forschung zuIndustrieklingeDer Abriebmechanismus wird immer detaillierter untersucht, mit dem Ziel, die Schlüsselfaktoren zur Verlängerung der Lebensdauer der Klinge zu finden.
Es gibt verschiedene Gründe für den Schaufelabrieb, hauptsächlich mechanischer Verschleiß, thermischer Verschleiß, chemischer Verschleiß und Diffusionsverschleiß. Mechanischer Abrieb wird hauptsächlich dadurch verursacht, dass harte Partikel im Werkstückmaterial Rillen auf der Klingenoberfläche erzeugen. Diese Art von Abrieb ist besonders deutlich beim Schneiden mit niedrigen Geschwindigkeiten. Der thermische Abrieb ist auf die große Hitzeentwicklung während des Schneidvorgangs zurückzuführen, die zu einer plastischen Verformung des Klingenabriebs oder zu thermischen Rissen führt. Unter chemischem Verschleiß versteht man den Sauerstoffgehalt der Luft bei hohen Temperaturen und die chemische Reaktion des Klingenmaterials, die Bildung von Verbindungen mit geringer Härte, die Absplitterung, was zu Klingenabrieb führt. Beim Diffusionsabrieb hingegen diffundieren während des Schneidvorgangs die chemischen Elemente auf der Kontaktfläche des Werkstücks und der Klingenabrieb im festen Zustand miteinander, wodurch sich die Zusammensetzungsstruktur der Klinge ändert und ihre Oberflächenschicht entsteht zerbrechlich.
Für diese Verschleißmechanismen haben Forscher verschiedene Methoden vorgeschlagen, um die Lebensdauer des Schaufelabriebs zu verlängern. Zunächst einmal ist die sinnvolle Auswahl der Klingenmaterialien der Schlüssel. Abhängig von den Eigenschaften des verarbeiteten Materials und den Schnittbedingungen kann die Auswahl eines Klingenmaterials mit ausreichender Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit den Abrieb wirksam reduzieren. Beispielsweise sollte bei der Bearbeitung von schwer zu schneidenden Materialien mit großer Verhärtungsneigung ein Klingenmaterial mit hoher Beständigkeit gegen Kaltverschweißung und hoher Diffusionsbeständigkeit gewählt werden.
Zweitens ist die Optimierung der Schaufelgeometrieparameter auch ein wichtiges Mittel zur Verlängerung der Lebensdauer. Ein angemessener Klingenwinkel und eine angemessene Klingenform können die Schnittkraft und die Schneidwärme reduzieren und den Klingenabrieb verringern. Beispielsweise kann eine entsprechende Reduzierung des Vorder- und Hinterwinkels und die Verwendung einer größeren negativen Kantenneigung den Verschleiß der Schneidkante verringern. Gleichzeitig kann das Schleifen einer negativen Fase oder eines Kantenbogens auch die Festigkeit der Klingenspitze erhöhen und ein Absplittern verhindern.
Darüber hinaus ist eine sinnvolle Wahl der Schneiddosis und die Verwendung von Kühlschmierstoff eine wirksame Möglichkeit, die Lebensdauer der Klinge zu verlängern. Schnitttiefe und Vorschub sind zu groß, die Schnittkraft steigt und der Messerabrieb wird beschleunigt. Unter der Voraussetzung, die Verarbeitungseffizienz sicherzustellen, sollte daher die Schnittmenge minimiert werden. Gleichzeitig kann durch den Einsatz von Kühlschmiermitteln ein Großteil der Wärme in der Schneidzone aufgenommen und abgeführt, die Wärmeableitungsbedingungen verbessert, die Schnitttemperatur von Klinge und Werkstück gesenkt und so der Klingenabrieb verringert werden.
Schließlich sind auch die richtige Betriebsweise und die Steifigkeit des Prozesssystems Faktoren, die nicht ignoriert werden dürfen. Während des Schneidvorgangs sollte die Klinge versuchen, dafür zu sorgen, dass die Klinge die plötzliche Laständerung nicht oder weniger aushält, um zu vermeiden, dass die Klinge aufgrund ungleichmäßiger Kraft bricht. Um gleichzeitig eine gute Steifigkeit des Prozesssystems zu gewährleisten, Vibrationen zu reduzieren, kann auch die Lebensdauer der Klinge effektiv verlängert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Schlüsselfaktoren zur Verlängerung der Lebensdauer industrieller Wendeschneidplatten eine angemessene Auswahl der Klingenmaterialien, die Optimierung der Parameter der Klingengeometrie, eine angemessene Auswahl der Schneiddosierung, die Verwendung von Kühlschmiermitteln sowie die richtigen Betriebsmethoden und die Steifigkeit des Prozesssystems sind. Mit der kontinuierlichen Vertiefung der Forschung zum Mechanismus des Klingenabriebs wird davon ausgegangen, dass in Zukunft weitere innovative Technologien und Methoden auftauchen werden, die der Entwicklung des industriellen Fertigungsbereichs neue Dynamik verleihen werden.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. November 2024
