5/24/2018 Materiale

1/7

Materiale Mineralo-Ceramice & Tehnologii de Prelucrare

Materiale mineralo-ceramice

Paralel cu dezvoltarea aliajelor dure din carburi metalice si compusi metalici, s-a

dezvoltat si ramura materialelor dure mineralo-ceramice care sunt mult mai ieftine decat

carburile metalice, fapt pentru care prezinta un interes deosebit, in special pentru

constructia de scule aschietoare, cum sunt: cutitele, frezele, discurile abrazive etc., cat si

pentru constructia anumitor piese necesare industriei. Problema prezinta interes si prin

faptul ca aceste materiale dure, nemetalice: diamant, n.c.b., corindonul, carborundul,

cuartul, oxidul de Al aglomerat, carbura de bor aglomerata etc. pot inlocui in constructia

de scule, cat si in alte domenii, materialele dure metalice sau, in alte cazuri, pot fi

combinate cu ele.

Mod de obtinere

Din oxidul de Al si alte tipuri de oxizi, se obtin placute mineralo-ceramice si scule care

permit sa se aschieze materialele cu viteze de !!-"#!! m$min. si chiar mai mari. Aceste

placute se obtin din pulbere de oxid de Al cu o granulatie foarte fina functie de marca

placutei care a evoluat in timp, fapt ce a adus la imbunatatirea proprietatilor fizico-

mecanice ale placutelor ceramice. Aceasta pulbere de oxid de Al se amesteca foarte bine

si omogen cu un liant ca: ulei oleic, celuloza, metale, etc. Acest amestec este presat in

matrite de diferite forme, la rece sau la cald, in functie de aglomeratul de oxid de Al, la

un timp optim de #-"! minute, in functie de marimea piesei. De mentionat ca timpul de

sinterizare are o mare influenta asupra caracteristicilor pieselor. Dupa sinterizareprodusele obtinute sunt rectificate, rodate sau lepuite si apoi sortate. Dar cele mai bune

rezultate au inceput sa fie obtinute in constructia de scule aschietoare cu materiale

mineralo-ceramice obtinute din amestecarea oxidului de Al, cu oxidul de zirconiu, cu

carbura de titan sau alte compozitii chimice. %unt si alte tipuri de placute metalo-

ceramice care sunt de fapt placute din carburi metalice acoperite cu un strat de !,&-!,

5/24/2018 Materiale

2/7

mm de oxid de Al. Acoperire se face in vid cu flux de electroni si confera acestora o

crestere a rezistentei la uzura.

'lasificare si proprietati

Materialele mineralo-ceramice pot fi: -naturale: diamantul natural, cuartul cristalin,

caroxul, etc. -artificiale: diamantul sintetic, n.c.b., corindonul, etc. Materialele ceramice

obtinute in general pe baza de oxid de Al pot fi grupate astfel: -materiale dure obtinute

numai din oxid de Al. -materiale dure obtinute din amestec de oxid de Al si alti oxizi.

-materiale dure obtinute din amestecul de oxid de Al cu carburi metalice sau carburi

metalice acoperite cu oxidul de Al. (ama materialelor dure obtinute din oxidul de Al este

foarte variata, functie de puritatea oxidului, granulatie presare, sinterizare sau

presinterizare, de care depind si proprietatile lor. ) mare importanta o are rezistenta la

incovoiere, care este mult mai mica, circa &-!* in comparatie cu cea a carburilor

metalice, fiind cunoscut ca si acestea au rezistenta la incovoiere cu circa !-+!* mai

mica decat a otelurilor. Aceasta face ca placutele mineralo-ceramice sa fie foarte fragile,

sa se sparga foarte usor si sa nu reziste la socuri. Placutele mineralo-ceramice isi

pastreaza rezistenta la incovoiere pana la temperaturi de circa "!!! gr.' fata de carburile

metalice unde aceasta scade. ar duritatea este mai mare ca la carburile de olfram.

Aceasta proprietate permite sa se ajunga la viteze de aschiere de "!!!-"#!! m$min sau, inunele cazuri pana la #!!! m$min, la strunjirea otelurilor. Placutele mineralo-ceramice au

si o mare stabilitate la socurile termice. Astfel s-au realizat placute care rezista la circa

&!!-!! de incalziri si raciri bruste in apa sau ulei la ! gr.' fara sa se fisureze, fapt ce

conduce la crestereadurabilitatii taisului sculei armate cu asemenea materiale, tinand

seama ca si conductibilitatea lor termica este mai redusa decat a metalelor sau carburilor

metalice. De remarcat ca la diferite sorturi de placute, duritatea nu se modifica, ci ramane

practic aceeasi pana la temp de circa ""!!-"#! gr.', fapt ce da placutelor o rezistenta

ridicata la uzura, atunci cand creste temperatura in procesul de aschiere. De asemenea

aceste placuteau o rezistenta ridicata la compresiune, ca urmare, nu sunt sparte usor.

Proprietatile acestor placute depind in mare masura si de marimea optima pe care trebuie

sa o aiba granulele. Astfel s-a determinat ca o granulatie mai mica de " micronmetru

http://www.coroguide.com/?LangID=ENGhttp://www.coroguide.com/?LangID=ENGhttp://www.coroguide.com/?LangID=ENGhttp://www.coroguide.com/?LangID=ENG

5/24/2018 Materiale

3/7

influenteaza negativ rezistenta la incovoiere, compresiune, etc. ) atentie deosebita

trebuie acordata si duratei de presinterizare si sinterizare in special.

Domenii de utilizare

Materialele dure si refractare mineralo-ceramice si metalo-ceramice care au la baz oxidul

de Al sunt tot mai larg utilizate atat in constructia sculelor aschietoare, cat si in alte

ramuri industriale, ca materiale refractare, anticorosive, rezistente la uzura si cu stabilitate

termica etc. n constructia de scule, placutele mineralo-ceramice au inceput sa dea

rezultate deosebite la strunjirea si frezarea diferitelor materiale cu viteze de aschiere de

mari. Desi rezistenta lor la incovoiere este inca mica si sunt destul de fragile, se pot

aschia diferite sorturi de fonte si oteluri cu duritate ridicata. Materialele metalo-ceramice

si mineralo-ceramice au un domeniu larg de utilizare si trebuie sa fie cat mai mult

raspandite in industria noastra, tinand seama ca sunt mult mai ieftine decat carburile

metalice, mai cu seama pentru sculele aschietoare. Materialele mineralo-ceramice si

metalo-ceramice pentru aschierea metalelor sunt cunoscute sub diferite denumiri ca:

Midalox, %P, %/+, %/0", M/#1, etc., in functie de firma si tara care le produc.

0ehnologii de prelucrare prin aschiere cu materiale mineralo 2 ceramice

%culele armate cu placute mineralo - ceramicesau metalo - ceramice nu au inca oraspandire ca sculele din carburi metalice. ntroducerea in industrie a sculelor armate cu

placute mineralo - ceramicesi metalo - ceramice pentru cutitele de strung, freze,

alezoare,burghieetc. este rentabila, deoarece aceste placute sunt mult mai ieftine decat

carburile metalice. 3zura sau deteriorarea acestor placute nu ridica problema recuperarii

lor, tocmai datorita faptului ca oxidul de Al nu este o materie scumpa pentru placutele

mineralo - ceramice.

%cule si tehnologii de strunjire

%trunjirea otelurilor, fontelor si altor aliaje metalice 4fig"., fig#.,fig5., fig&.,fig., fig+.6

are in prezent ponderea cea mai mare in raport cu alte prelucrari de frezare, gaurire,

brosare etc. in constructia de masini.

http://www.hsscuttingtools.com/endm-f.gifhttp://www.iscar.com/Articles/Img/PentaCut_1368_2.jpghttp://www.iscar.com/Articles/Img/PentaCut_1368_2.jpghttp://www.sanimex.ro/images/photo2.jpghttp://www.sanimex.ro/images/photo2.jpghttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/ef7e85a6d9a2aca6c1256968004196d3/Rt_Body/0.A86!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.2C10!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.1298!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.2008!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.36EA!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.4F52!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.6440!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.hsscuttingtools.com/endm-f.gifhttp://www.iscar.com/Articles/Img/PentaCut_1368_2.jpghttp://www.sanimex.ro/images/photo2.jpghttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/ef7e85a6d9a2aca6c1256968004196d3/Rt_Body/0.A86!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.2C10!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.1298!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.2008!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.36EA!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.4F52!OpenElement&FieldElemFormat=gifhttp://www.coromant.sandvik.com/sandvik/0110/Internet/I-Kit1/se02673.nsf/7ca8cd558b939dbfc125693700332c1e/380ab7660ec2d4cac1256a31002be799/Rt_Body/0.6440!OpenElement&FieldElemFormat=gif

5/24/2018 Materiale

4/7

De exemplu placutele mineralo - ceramice din oxid de Al si cele metalo - ceramice

realizate in (ermania sub denumirea de %) 7idolux, in 8usia 0M - 55# etc., sunt

utilizate intr-un domeniu lar a vitezelor de aschiere. Astfel la strunjirea unor piese turnate

din fonta cenusie nodulara, fonta maleabila si fonta dura cu placute %/+, %90" la

operatii de degrosare si finisare s-a facut aschierea cu viteze cuprinse intre#! - !! m$min

in functie de duritatea materialului de prelucrat. de asemenea la strunjirea unor piese din

oteluri de constructie, cementare, nitrurare, rapide etc. cu acelasi tip de placute s-a aschiat

cu aceleasi viteze ca la fonte.

Pentru materialele cu prelucrabilitate buna si un sistem tehnologic rigid, se recomanda ca

vitezele de aschiere sa fie multiplicate cu ", sau chiar cu #. De asemenea, la materiale

greu prelucrabile sau la un sistem nerigid suficient, vitezele de aschiere pot fi reduse cu

!*. ;imita inferioara la fonta 4

5/24/2018 Materiale

5/7

este influentata, dar in masura mai mica se de viteza de aschiere. 4 t?s?v? 6$+"#! @7B

unde:

- t - adancimea de aschiere @mmB

- s - avansul @mm$rotB

- - v - viteza de aschiere @mm$minB

- - - forta specifica @gf$mm?mmB

Alegerea corespunzatoare a razei de la varful sculei r cat si a avansuluis este in functie de

rugozitatea care trebuie realizata. De subliniat ca, pentru strunjirea de degrosare,

prefinisare si finisare nu este necesara utilizarea lichidelor de racire si ungere, fapt ce

prezinta un mare avantaj prin aceea ca procesul de aschiere poate fi urmarit, in special

calitatea suprafetei prelucrate. De asemenea, aceasta duce si la micsorarea umiditatii in

atelierele de prelucrare cu vapori de lichid de ungere si racire.

Placutele mineralo - ceramice realizate de firma 7idiale reprezinta variantele 7idalox /

si 7idalox 8 care sunt larg utilizate pentru strunjirea diferitelor materiale in special aotelurilor si fontelor. Pentru utilizarea si exploatarea rationala si economica a cutitelor de

strung armate cu placute metalo - ceramice, mineralo - ceramice si alte tipuri de

asemenea materiale, strungurile trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

- stabilitate dinamica ridicata, cat si o rigiditate buna a sistemului tehnologic.

- strungul sa aiba o putere suficienta, deoarece la regimurile de aschiere utilizate este

nevoie de o putere mult mai mare in comparatie cu celelalte prelucrari.

- schimbarea avansurilor de lucru sa se faca pe cat este posibil in mod continuu si sub

sarcina, atunci cand scula este angajata in aschiere. Daca schimbarea avansurilor se face

in trepte, trebuie facuta cu grija ca scula sa nu se loveasca, deoarece in acest caz se poate

sparge. n caz de oprire a strungului sub sarcina, scula sa nu fie retrasa deoarece se

distruge placuta. - sculele trebuie sa aiba o buna protectie impotriva aschiilor, iar

evacuarea lor sa se faca in mod corespunzator. - inlocuirea sculelor sa se faca repede si

http://www.manufacturingtalk.com/news/wid/wid000.htmlhttp://www.worldcupsupply.com/widia-drill-bits.htmlhttp://www.manufacturingtalk.com/news/wid/wid000.htmlhttp://www.worldcupsupply.com/widia-drill-bits.html

5/24/2018 Materiale

6/7

comod pentru diferitele strunguri. - tinand seama de vitezele ridicate de aschiere cat si de

avansurile maxime care pot fi realizate, se va analiza problema vitezelor de reactie ale

opritorilor de la unele strunguri clasice, care nu mai corespund. - sculele sa fie bine

centrate, iar piesele care trebuie sa fie prelucrate, sa fie echilibrate in mod corespunzator.

%cule si tehnologii de frezare

Placutele din materiale mineralo - ceramice si metalo - ceramice sunt utilizate la armarea

frezelor frontale, frezelor disc etc. cu care se pot realiza viteze ridicate de aschiere la

prelucrarea otelurilor si fontelor greu prelucrabile cat si a altor materiale.

5/24/2018 Materiale

7/7

burghiului din material. %-au realizat siburghietubulare cu dinti din placute mineralo -

ceramice, dar eliminarea necorespunzatoare a aschiilor duce la distrugerea rapida a

dintilor.

Cune rezultate s-au obtinut cu alezoarele cu mai multi dinti la care trebuie foarte bine

stabilit adaosul de prelucrare. Ascutirea lor se recomanda sa se faca cu discuri cu diamant

sau cu nitrura cubica de bor cu granulatie "#! - "+! micrometri. Astfel se obtine precizia

si rugozitatea impusa. 'ele mai bune rezultate se obtin la alezarea cu un singur cutit, asa

cum este in cazul prelucrarii pe strung sau pe masini de gaurit si alezat orizontal la care

se poate prelucra cu viteze de aschiere de &!! - 1!! m$min la alezarea otelurilor si

fontelor. Pentru aliaje neferoase, viteza de alezare poate fi mai ridicata.

http://www.coromant.sandvik.com/http://www.coromant.sandvik.com/