Nový člen rodiny

Vraťme se na začátek: Tak jako každá oblast života lidské společnosti má své mýty, tak je má i oblast obrábění kovových materiálů. Jedním z těchto mýtů je vrtání austenitických nerezových ocelí. V posledních letech byl v této oblasti dosažen velký pokrok nasazením vrtáků z tvrdokovových materiálů. Ne vždy však lze tyto vrtáky použít, ať již z důvodu nedostatečné tuhosti strojů, kterou tento typ vrtáků vyžaduje, tak i z důvodu vysoké ceny těchto vrtáků, která je ve srovnání s cenou vrtáků vyrobených z rychlořezných ocelí násobně vyšší.

Co by se tedy dalo ještě změnit na geometrii spirálového vrtáku tak, aby vytvořila ještě lepší podmínky pro proces vrtání? Pro odpověď na tuto otázku se musíme vrátit na úplný začátek a popsat ty nejdůležitější vlastnosti austenitických ocelí.

Tyto oceli se vyznačují několika vlastnostmi, které mají výrazně negativní vliv na proces vrtání. Jednou z těch nejdůležitějších je nízká tepelná vodivost těchto ocelí, která je až 4x menší než u běžných uhlíkových ocelí. To ve svém důsledku znamená, že teplo, které vzniká při procesu vrtání a které je nutné odvést z místa řezu má tendenci přecházet do nástroje a ne hlavně do třísky. Z této vlastnosti vyplynulo na první pohled jednoduché řešení, a to navrhnout geometrii vrtáku tak, aby už při samotném procesu vrtání byl minimalizován vznik tepla, protože jeho následný odvod z místa řezu je s ohledem na dříve uvedené již velmi komplikovaný.

Další neméně důležitou vlastností austenitických nerezových ocelí je jejich vysoká adheze. Ta způsobuje tvorbu nárůstků, tzv. „blue efekt“. Tento jev se dá úspěšně minimalizovat volbou vysoké řezné rychlosti, pro níž je opět limitující vznik tepla a opět jsme u návrhu geometrie vrtáku.

Další neméně zajímavou vlastností austenitických nerezových ocelí je jejich plasticita. Ta je až o 60 % vyšší než u běžných uhlíkových ocelí. Z této vlastnosti vyplývá požadavek na volbu velkého úhlu břitu vrtáku tak, aby výsledná geometrie byla ostrá a lehce řezala.

Austenitické nerezové oceli mají ještě další důležitou vlastnost, a tou je velká tendence k deformačnímu zpevnění. Ta způsobuje, že po počátečním zavrtání břitu vrtáku se na dně otvoru vytvoří tvrdá vrstva. Z této vlastnosti vyplývá požadavek volby velkých posuvů tak, aby se řezné břity vrtáku pohybovaly pod touto vrstvou. Z toho vyplývá požadavek na geometrii zajišťující tuhost vrtáku.

Velmi důležitým požadavkem na geometrii vrtáku je také, aby vytvářela optimální tvar třísky a tu následně rychle odváděla z místa řezu a současně umožnila přívod co největšího množství chladicí kapaliny do místa řezu.

Možná jste si všimli, že jsem se zatím vůbec nezmínil jak o volbě typu rychlořezné oceli, ze které by měl být vrták vyrobený, tak i o možnosti využití povlakování vrtáku. Je to proto, že za prioritní považuji návrh geometrie vrtáku tak, aby splňovala výše uvedené požadavky. Pokud bude tato geometrie aplikována s volbou kvalitní rychlořezné nástrojové oceli, bude tím vliv geometrie vrtáku ještě více umocněn.

Požadavky byly definované a nyní už zbývá je splnit.

Nový typ vrtáku je dalším členem řady vrtáků „CZ“ a dostal pořadové číslo 005. Geometrii a parametry nového vrtáku CZ005 najdete v pokračování tohoto článku v dalším čísle.

Ing. Emil Nečesánek

NÁSTROJE CZ, s.r.o., Riegrova 399/2, 697 01 Kyjov
Obchodní kancelář Dobruška: Křovická 1047, 518 01 Dobruška; Tel.: +420 491 615 785; GSM: +420 777 581 299; E-mail: objednavky@nastrojecz.cz; URL: obchod.nastrojecz.cz