Så svarvar du i olika material

Svarva stål

Stål kan klassificeras som olegerat, låglegerat och höglegerat, där allt påverkar bearbetningsrekommendationerna för svarvning.

Svarva olegerat stål

Materialklassificering: P1.1

Olegerat stål har en kolhalt på upp till 0,55 %. Stål med låg kolhalt (kolhalt <0,25 %) kräver särskild uppmärksamhet pga. den svåra spånbrytningen och tendensen till kletning (löseggsbildning).

För att bryta och styra spånan bör du sikta på högsta möjliga matning. Wiperskär rekommenderas starkt.

Använd höga skärhastigheter för att undvika löseggsbildning på skäret, vilket kan påverka ytan negativt. Vassa eggar och lättskärande geometrier minskar kletningstendenserna och förebygger eggskador.

Svarva låglegerat stål

Materialklassificering: P2.x

Bearbetbarheten för låglegerat stål beror på legeringsinnehållet och värmebehandlingen (hårdhet). För alla material i den här gruppen är de vanligaste förslitningsmekanismerna grop- och fasförslitning. Eftersom härdade material genererar mer värme i skärzonen är plastisk deformation också en vanlig förslitningsmekanism.

Första val för låglegerade, ej härdade stål är stålserien av sorter och geometrier. I härdade material är det fördelaktigt att använda en hårdare sort (gjutjärnssorter, keramiska sorter och CBN).

Svarva höglegerat stål

Materialklassificering: P3.x

Höglegerat stål är kolstål med en total legeringshalt på över 5 %. Gruppen innehåller både mjuka och härdade material. Bearbetbarheten sjunker vid ökad legeringshalt och hårdhet.

Första val är, liksom för låglegerat stål, våra stålsorter och stålgeometrier.

För stål med högre legeringshalt än 5 % och en hårdhet på över 450 HB ställs extra höga krav på egghållfasthet och motstånd mot plastisk deformation. Överväg att använda en hårdare sort (gjutjärnssorter, keramiska sorter och CBN).

Läs mer om stålmaterial

Svarva rostfritt stål

Rostfria stål kan kategoriseras till undergrupperna ferritiskt/martensitiskt, austenitiskt och duplex (austenitiskt/ferritisk), där bearbetningsrekommendationerna skiljer sig åt mellan de olika grupperna.

Svarva ferritiskt och martensitiskt rostfritt stål

Materialklassificering: P5.1

Det här rostfria stålet klassificeras som stålmaterial och har därför materialbeteckningen P5.x. De generella bearbetningsrekommendationerna för den här typen av stål är våra sorter och geometrier för rostfritt stål.

Martensitiska stål kan bearbetas i härdat skick, vilket ställer extra höga krav på skärets motstånd mot plastisk deformation. Överväg att använda CBN-sorter, HRc = 55 och högre.

Svarva austenitiskt rostfritt stål

Materialklassificering: M1.x och M2.x

Austenitisk rostfritt stål är den vanligaste typen av rostfritt stål. Gruppen innehåller även super-austenitisk rostfritt stål, vilket definieras som rostfria stål med en nickelhalt över 20 %.

Rekommenderade sorter och geometrier är vårt erbjudande för rostfritt stål, med CVD- och PVD-sorter.

För intermittenta skärförlopp, eller om spånhamring eller spånstockning är den huvudsakliga förslitningsmekanismen, bör du överväga att använda PVD-sorterna.

Övrigt att ta hänsyn till:

• Använd alltid skärvätska för att minska gropförslitningen och den plastiska deformationen, och välj största möjliga nosradie. Läs mer om skärvätska
• Använd runda skär eller små ställvinklar för att förhindra strålförslitning
• Kletningstendenser, eller löseggsbildning, förekommer ofta. Båda två påverkar ytjämnheten och livslängden negativt. Använd vassa eggar och/eller geometrier med en positiv spånyta

Svarva duplext (austenitiskt/ferritiskt) rostfritt stål

Materialklassificering: M3.4

För höglegerade rostfria duplexstål används beteckningar som ”super” eller till och med ”hyperduplext rostfritt stål”. Den högre mekaniska styrkan gör materialen mer svårbearbetade, framförallt när det gäller värmegenerering, skärkrafter och spånkontroll.

Rekommenderade sorter och geometrier är vårt erbjudande för rostfritt stål, med CVD- och PVD-sorter.

Övrigt att ta hänsyn till:

• Använd skärvätska för förbättrad spånkontroll och för att undvika plastisk deformation. Använd verktyg med invändig skärvätsketillförsel, och helst precisionstillförsel. Läs mer om skärvätska
• Använd små ställvinklar för att undvika strålförslitning och gradbildning

Läs mer om rostfria stålmaterial

Svarva gjutjärn

Det finns fem huvudtyper av gjutjärn:

• Grått gjutjärn (GCI)
• Nodulärt gjutjärn (NCI)
• Aducerbart gjutjärn (MCI)
• Kompaktgrafitjärn (CGI)
• Bainithärdat formbart segjärn (ADI)

Gjutjärn är en Fe-C-blandning med ett Si-innehåll på 1–3 % och C-innehåll på över 2 %. Materialet är kortspånande och ger god spånkontroll under de flesta förhållanden.

För de flesta gjutjärnsmaterial rekommenderar vi våra sorter och geometrier för gjutjärn. Keramiska sorter och CBN-sorter rekommenderas för bearbetning av grått gjutjärn vid högre skärhastigheter.

Läs mer om gjutjärnsmaterial

Svarva varmhållfasta superlegeringar (HRSA)

En superlegering har utmärkt mekanisk styrka och högt deformationsmotstånd (solida ämnens tendens att långsamt röra sig eller deformeras under stress) vid höga temperaturer. Superlegeringar har också god beständighet mot korrosion/oxidation. HRSA kan delas in i fyra materialgrupper:

• Nickelbaserade (till exempel Inconel)
• Järnbaserade
• Koboltbaserade
• Titanlegeringar (titan kan vara rent eller ha alfa- eller betastrukturer)

Både HRSA och titan är svåra att bearbeta, framför allt om materialet är åldrat, vilket ställer extra höga krav på skärverktygen. Det är viktigt att använda vassa eggar för att förhindra uppkomst av så kallade vita lager, med olika hårdhet och restspänning.

HRSA-material: PVD-sorter och keramiska sorter används ofta vid svarvning av HRSA-material. Vi rekommenderar att man använder geometrier som är optimerade för HRSA.

Titanlegeringar: Använd främst obelagda sorter och PVD-sorter. Vi rekommenderar att man använder geometrier som är optimerade för HRSA.

Ett vanligt förslitningskriterium för både titan och HRSA är strålförslitning. Följ de här riktlinjerna för optimal prestanda:

• En ställvinkel på mindre än 45° rekommenderas
• Använd rätt förhållande mellan skärdiameter/nosradie och skärdjup
• När man använder rampning eller flera passeringar bör skärdjupet vara större än 0,25 mm (0,0098 tum)
• Man ska alltid använda skärvätska vid svarvning i varmhållfasta superlegeringar eller titanlegeringar, oavsett om man använder hårdmetallskär eller keramiska skär. Skärvätskevolymen ska vara hög och välriktad. Läs mer om skärvätska
• För-fasning rekommenderas när keramiska skär används, för att minimera risken för gradbildning när skäret går in i och lämnar ingreppet

HRSA-handbok

Läs mer om varmhållfasta superlegeringar och titan

Svarva icke-järnhaltigt material (aluminium)

I den här gruppen ingår icke-järnhaltiga mjuka metaller som aluminium, koppar, brons, mässing, metallmatriskomposit (MMC) och magnesium. Bearbetbarheten varierar beroende på legeringselement, värmebehandlingar och tillverkningsprocesser (smitt, gjutet osv.).

Svarva aluminiumlegeringar

Materialklassificering: N1.2

Man ska alltid använda skär med en positiv grundform och vassa eggar. Obelagda sorter och PCD-sorter är första val.

För aluminiumlegeringar med ett Si-innehåll på mer än 13 % ska PCD användas, eftersom verktygslivslängden för hårdmetallsorter förkortas betydligt.

Vid bearbetning av aluminium används skärvätska mest för spånavgång.

Läs mer om icke-järnhaltiga material

Svarva härdat stål

Svarvning av stål som har en hårdhet på 55–65 HRc definieras som hårdsvarvning och är ett kostnadseffektivt alternativ till slipning. Hårdsvarvning ger högre flexibilitet, bättre leveranstider och högre kvalitet.

Kubiska bornitridsorter (CBN) är det ultimata skärverktygsmaterialet för hårdsvarvning av sätt- och induktionshärdade stål. Använd keramiska skär eller hårdmetallskär för stål som har lägre hårdhet än ca 55 HRc.

Använd optimerade CBN-sorter för hårdsvarvning.

• Säkerställ god maskin- och fastspänningsstabilitet
• Använd så små skärdjup som möjligt, för att få låg ställvinkel, korrekt eggpreparering och förbättrad verktygslivslängd
• Använd wiperskär för att få bästa ytjämnhet

Applikationstips för hårdsvarvning

Läs mer om härdade stålmaterial