Comparaison des deux matériaux
Une compréhension approfondie des caractéristiques et des avantages du HSS et du carbure de tungstène est essentielle pour faire le choix le plus approprié.
HSS
Le HSS (High-Speed Steel) est un acier à outils spécial obtenu en ajoutant des éléments d'alliage tels que le tungstène, le molybdène, le chrome et le vanadium à l'acier au carbone, puis en effectuant un processus de traitement thermique complexe. Son plus grand avantage est son excellente ténacité, ce qui signifie qu'il est moins sujet à la rupture fragile (écaillage) sous l'impact ou la contrainte, et qu'il subit à la place un certain degré de déformation plastique. Cependant, il présente également une limitation significative-adoucissement thermique. Dans les applications à haute-fréquence et haute-friction telles que la coupe de tiges de filtre, le tranchant accumule rapidement de la chaleur. Lorsque la température atteint un certain seuil (environ 600 degrés), la structure métallographique interne du HSS change et la dureté diminue considérablement, provoquant un ramollissement du tranchant et une très mauvaise qualité de coupe.
Carbure de tungstène
Le carbure de tungstène n'est pas un métal unique, mais un matériau composite produit par métallurgie des poudres. Il se compose généralement de particules de carbure de tungstène (WC) et d'une matrice de cobalt (Co). Ce matériau se caractérise par une dureté et une résistance à l'usure élevées, ainsi que par une stabilité chimique et thermique extrêmement élevée, conservant sa dureté élevée même à des températures élevées. Contrairement aux carbures cémentés traditionnels qui sont cassants, les carbures cémentés traités avec des techniques modernes possèdent à la fois dureté et ténacité.
Référence de performance réelle
Limites du HSS
Sur des équipements comme le KDF2, la « durée de vie effective du tranchant » d'une lame HSS se mesure généralement en heures. Pour garantir une qualité de coupe minimale, 1 à 2 temps d'arrêt par équipe pour le changement de lame ou l'affûtage sont inévitables. Le temps perdu en temps d'arrêt pour les changements de pales est inacceptable dans les usines modernes qui donnent la priorité à l'efficacité globale de l'équipement (OEE).
Carbure de tungstène
Les lames TC de haute-qualité ont une durée de vie 5 à 10 fois plus longue que les lames HSS, voire plus. Cela signifie beaucoup moins de temps d'arrêt pour les changements de lame, ce qui vous fait gagner plus de temps et, plus important encore, améliore considérablement la stabilité de votre calendrier de production.
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Acier rapide-(HSS): Lorsqu'une lame HSS émoussée entre en contact avec la tige du filtre, son action passe progressivement de « cisaillement » à « poussée et déchirure ». C'est la raison fondamentale des bavures sur la coupe, du tréfilage sur la face d'extrémité et de la compression de la densité de la tige du filtre près de la coupe.
Carbure (TC) : Les lames TC conservent un bord tranchant constamment "en miroir-, garantissant que chaque coupe est une pure action de cisaillement. Surtout lorsque la lame elle-même présente une planéité extrêmement élevée et une faible tolérance de faux-rond (par exemple ±0,005 mm), elle garantit une coupe absolument plate et perpendiculaire, offrant des conditions optimales pour un collage parfait avec le papier à cigarette.
Précision de fabrication
Même en utilisant le même matériau en carbure-de première qualité, les outils de coupe de différents fabricants peuvent présenter des différences de performances significatives. Pour maximiser les performances des matériaux, la précision de fabrication est essentielle.
À court-à court : Si la tolérance de faux-rond-est trop grande (par exemple, dépassant 0,01 mm), le tranchant oscillera périodiquement sous une rotation à grande vitesse-. Cela entraîne des coupes inégales, une augmentation des vibrations et une durée de vie des roulements considérablement réduite. Hansheng Automation, avec ses centres de rectification de précision, peut contrôler de manière stable la tolérance de faux-rond-dans une plage de ±0,005 mm.
Finition de surface: Une surface rugueuse de l'outil de coupe augmente la friction, générant une chaleur excessive qui provoque la fusion et l'adhérence des fibres. Notre processus de finition ultra-miroir permet d'obtenir une finition de surface de Ra inférieur ou égal à 0,2 μm.
FAQ
Q : Les lames en carbure nécessitent-elles des pierres à aiguiser ou des liquides de refroidissement spéciaux pour l'entretien ?
R : Oui, si un affûtage secondaire est nécessaire, les lames en carbure doivent être affûtées avec des meules diamantées en raison de leur dureté extrêmement élevée, que les meules ordinaires ne peuvent pas affûter efficacement. Des liquides de refroidissement synthétiques spécialisés sont également nécessaires pour des résultats optimaux. Nous recommandons fortement le remplacement. Après un affûtage secondaire, si l'effet n'est pas aussi bon qu'avant, le remplacement de la lame par une nouvelle lame de haute -précision provenant d'un fabricant professionnel est une option plus économique et fiable.
Q : Outre la coupe de tiges de filtre, quelles autres applications le carbure a-t-il dans les machines à tabac ?
R : Très nombreux. Les propriétés de résistance à l'usure du carbure en font un matériau idéal pour résoudre les problèmes d'usure. Par exemple, l'utilisation de carbure ou l'application d'un revêtement de surface en carbure sur des composants critiques tels que le rouleau Garnier et le distributeur de tabac dans les machines à cigarettes, ainsi que sur les plaques pliantes et les lames de coupe dans les machines d'emballage, peuvent prolonger considérablement la durée de vie des composants et réduire la fréquence de maintenance. Cela reflète une approche de conception systématique « résistante à l'usure ».
Q : Pourquoi y a-t-il de si grandes différences de prix entre certains outils de coupe en carbure ?
R : 1) Qualité des matières premières : est-elle fabriquée à partir de matériaux recyclés ou de matériaux 100 % vierges ? Quelle est la granulométrie et la pureté des granulés WC ?
2) Processus de fabrication : un processus avancé de frittage sous vide à basse-pression (Sinter-HIP) est-il utilisé ?
3) Niveau d'usinage de précision : peut-il atteindre des tolérances de précision au niveau du micron- ? Existe-t-il des tests d'équilibrage dynamique rigoureux ?
4) Contrôle qualité : s’agit-il d’une inspection complète ou d’un échantillonnage aléatoire ? L'équipement de test est-il calibré ?
Références
ISO 4957 :2018 - Aciers à outils - Norme ISO actuelle pour les aciers à outils
DIN 50320 :1979-06 - Usure ; concepts, analyse systématique des processus d'usure, classification des phénomènes d'usure
Manuel ASM, Volume 7 : Métallurgie des poudres