Oslava 100 let výroby slinutého karbidu

coromili sandvik

V roce 2023 uplyne 100 let od vynálezu slinutého karbidu. Tato třída slitin, známá svou schopností odolávat vysokým teplotám a rychlému obrábění, je ve skutečnosti základem mnoha moderních obráběcích strojů. Vedoucí oddělení Rickard Sundström zde rekapituluje bohatou historii slinutého karbidu a co to znamená pro Sandvik Coromant, a také se podívá na to, co může přinést příštích 100 let.

Mnoho významných období v historii je charakterizováno materiálem doby — doba kamenná, doba železná a tak dále. Označování těchto období na základě materiálů nástrojů ukazuje, jak integrální byly pro společnost, stejně jako naši lidskou snahu neustále se zlepšovat a nacházet lepší metody. Aplikace a sofistikovanost nástrojů se v průběhu staletí výrazně změnily, ale jsou stále stejně důležité pro udržení našeho světa v chodu i dnes.

slinutý karbid sandvik

První kroky
Za vývoj první komerční slitiny oceli se často připisuje Robert Forester Mushet, který v roce 1868 zjistil, že přidání wolframu do oceli zvyšuje její tvrdost i po ochlazení vzduchem. Toto zjištění vytvořilo základ pro vývoj slitin, vedoucí k použití nástrojových ocelí. Na počátku 20. století bylo tváření a obrábění kovů stále velkou dovedností; vysoce kvalifikovaní řemeslníci používali nástrojovou ocel jako materiál řezného nástroje.

Ale jak se poptávka po masové výrobě začala zvyšovat, zejména s tím, jak se začínají rozvíjet sektory, jako je automobilový průmysl, bylo jasné, že nástrojová ocel nebude schopna držet krok. Jeho omezená tepelná odolnost má za následek měknutí při vyšších teplotách, zejména na rozhraní frézy a obrobku, což ztěžuje vysokorychlostní řezání.

V důsledku toho byla vyvinuta rychlořezná ocel obsahující více kobaltu než nástrojová ocel. Dodatečný kobalt poskytl rychlořezné oceli zlepšenou tvrdost za tepla, což umožnilo přístup k mnohem vyšším řezným rychlostem. Rychlejší řezání vedlo ke zvýšení produktivity, snížení celkových nákladů na produkt a nakonec bylo jedním z faktorů, které pomohly učinit vozidla dostupnějšími a dostupnějšími pro veřejnost.

Představujeme slinutý karbid
Úspěch rychlořezné oceli vedl průmysl k dalšímu rozvoji, což vedlo k vynálezu slinutého karbidu. Dne 30. března 1923 Karl Schröter, tehdejší vedoucí výzkumu a vývoje společnosti Osram, podal první patent „Gesinterte harte Metallegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung“ (DE420689). Materiál byl původně určen pro tažení matric v průmyslu žárovek, ale později byl vyvinut a testován slinutý karbid pro řezné nástroje. Jako takový byl představen na výstavě v Lipsku v roce 1927. Jemné karbidové částice jsou cementovány do kompozitu s kovovým pojivem za vzniku slinutého karbidu. Mezi nejběžnější karbidy patří karbid wolframu (WC), karbid titanu (TiC) a karbid tantalu (TaC), přičemž jako pojivové kovy se často používají kobalt a nikl.

Stejně jako zavedení rychlořezné oceli způsobilo revoluci na výrobním trhu, vynález slinutého karbidu umožnil ještě rychlejší obrábění. Rychlost řezání oceli až 150 metrů za minutu byla možná, téměř čtyřikrát rychlejší než u rychlořezné oceli.

Právě zde začal Sandvik vyvíjet nástroje ze slinutého karbidu. Značka Sandvik Coromant byla založena v roce 1942 s jediným cílem nabízet moderní řezné nástroje využívající jako základ slinutý karbid. První nástroje ze slinutého karbidu pro obrábění kovů Sandvik Coromant byly vyrobeny v následujícím roce a s nástupem industrializace v padesátých a šedesátých letech poptávka dále jen rostla.

V roce 1969 se Sandvik Coromant stal první na světě, který nabízel břitové destičky ze slinutého karbidu s keramickým povlakem. Keramický „Gamma Coating“ výrazně zlepšil jak odolnost proti opotřebení, tak tepelnou odolnost nástrojů a zvýšil řezný výkon kovů až o 50 %. Společnost Coromant pokračovala v rozvoji své nabídky slinutého karbidu a vyvíjela nové třídy a vrtáky pro různá průmyslová odvětví, přičemž její třída ze slinutého karbidu GC 4225 se v roce 2005 stala celosvětově nejprodávanější.

gamma x sandvik

Konečné materiály
Ale co budoucnost slinutých karbidů? Základem výroby slinutých karbidů jsou kovy jako wolfram a kobalt, ale tyto zdroje jsou omezené. Běžnou součástí lithium-iontových baterií je například kobalt, který je cenný při prodlužování životnosti baterií. Ale prudká poptávka v kombinaci s těžebními výzvami znamená, že bychom mohli vidět nedostatek již v roce 2028.

Pro ochranu těchto omezených zdrojů je nezbytné, aby výrobci a dodavatelé hráli svou roli v udržitelné práci. Mohlo by to být prostřednictvím oprav a renovace starých nástrojů, aby jim dal druhý nebo dokonce třetí život. Nástroje, které jsou zcela nepoužitelné, lze prodat prostřednictvím programů zpětného odkupu, přičemž šrot se recykluje na nový materiál. Zde ve společnosti Sandvik Coromant nabízíme obě služby, přičemž naše nejnovější řada ocelí pro soustružení obsahuje nejméně 40 procent recyklovaného materiálu. Zohlednění otázek, jako je dodávka a udržitelnost již od návrhu nástroje, také pomáhá zajistit, že se nepoužívá více materiálu, než je nutné.

coroturn 107

Dívat se dopředu
Dostupnost surovin bude faktorem budoucnosti slinutých karbidů. Společnost Sandvik Coromant se zaměří na další zlepšování a maximální využívání programů udržitelnosti. Zejména aspekt třídění našeho recyklačního procesu bude pravděpodobně klíčovou oblastí rozvoje, protože je to stále výzva z hlediska energetických zdrojů, které vyžaduje.

Navzdory velkým skokům v inovacích hrají starší materiály řezných nástrojů, jako je rychlořezná ocel, stále důležitou roli na celkovém trhu. Je jasné, že i ve svém 100. roce je slinutý karbid stále životně důležitým materiálem řezných nástrojů pro mnoho průmyslových odvětví. Vždy je ale co zlepšovat a jak se aplikace mění a vznikají nové, budeme vždy vyzváni, abychom přišli s novými a lepšími řešeními.

Zdroj zprávy: SANDVIK Coromant