Co to jest skrawalność?

Skrawalność to cecha, która zazwyczaj wskazuje na względną trudność związaną z obróbką materiału. Materiał o dobrej skrawalności jest zwykle łatwy do cięcia lub obróbki, nie powoduje nadmiernego zużycia narzędzi, które są na nim używane i akceptuje wykończenie bez nadmiernego wysiłku. Gdy materiał posiada wszystkie te cechy, często określa się to mianem obróbki swobodnej. Jedną z wad, często nieodłączną od materiałów do obróbki swobodnej, jest to, że mogą one ucierpieć pod względem wydajności i zużycia. Postępy w inżynierii mogą ulepszyć projektowanie narzędzi w celu zwiększenia skrawalności materiałów, które również oferują wysoką wydajność.

Proces określania skrawalności dowolnego materiału może być dość złożony. Można wziąć pod uwagę wiele czynników, takich jak fizyczne właściwości materiału oraz stan i właściwości maszyn tnących. Ważne mogą być takie czynniki, jak wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności, twardość i mikrostruktura. Zazwyczaj materiały o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności zapewniają wysoką wydajność, ale są również trudne w obróbce. Niektóre narzędzia do obróbki metalu mogą również oferować korzyści, które mogą sprawić, że dany materiał będzie łatwiejszy w obróbce.

Ponieważ taka liczba zmiennych może mieć wpływ na podatność na obróbkę materiału, indywidualne oceny są zwykle wykonywane dla każdego zadania. Można zastosować kilka różnych metodologii, aby określić, czy materiał będzie obrabiany swobodnie, w tym te, które szacują trwałość narzędzia, określają zużycie energii lub odnoszą się do wykańczania powierzchni. Oceny oparte na narzędziach zwykle zależą od tego, jakiego rodzaju urządzenia tnące będą musiały zostać użyte lub jak szybko będą się zużywać. Metody wykończenia powierzchni zazwyczaj obejmują określenie, jak łatwo materiał przyjmie wykończenie.

Aby dać ogólne pojęcie o tym, jak trudno jest obrabiać niektóre materiały, dostępne mogą być oceny skrawalności. Jeden system może przypisać wartość 100% do określonego rodzaju stali, co skutecznie czyni go standardem, według którego inni mogą być oceniani. W takim systemie materiały z oceną poniżej 100% byłyby trudne do obróbki, podczas gdy te o znacznie wyższym odsetku można by uznać za obróbkę swobodną.

W celu poprawy skrawalności można zastosować szereg różnych technik, zwykle poprzez zmianę materiału lub procesu cięcia. Niektóre rodzaje stali można uznać za obróbkę swobodną, ​​podczas gdy inne stale niskowęglowe mogą być miękkie i trudne w obróbce. Aluminium to kolejny materiał, który może być łatwiejszy w obróbce w zależności od jego składu, ponieważ niektóre stopy są w tym celu celowo bardziej kruche. Inne materiały, takie jak tworzywa termoplastyczne, mogą być łatwiejsze do obróbki przy użyciu sprzętu zawierającego chłodziwo smarujące, podczas gdy guma jest zwykle obrabiana przy użyciu ciekłego dwutlenku węgla lub innych chłodziw o niskiej temperaturze.