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産業用ブレードの摩耗メカニズムの研究 – 耐用年数を延ばす重要な要素

工業用丸ナイフの刃

工業生産の分野では、ブレードの摩耗は常に生産性と製品の品質に影響を与える重要な要素です。科学技術の進歩とプロセスの継続的な最適化に伴い、工業用ブレード摩耗メカニズムはますます詳しくなり、ブレードの耐用年数を延ばす重要な要素を見つけることを目指しています。

機械切断刃

ブレードの摩耗にはさまざまな理由があり、主に機械的摩耗、熱的摩耗、化学的摩耗、拡散摩耗が含まれます。機械的摩耗は主に、被削材中の硬質粒子がブレード表面に溝を形成することによって引き起こされ、この種の摩耗は特に低速で切削するときに顕著になります。熱摩耗は、切断プロセス中に発生する多量の熱によって発生し、刃の摩耗の塑性変形や熱亀裂を引き起こします。化学的摩耗とは、高温での空気中の酸素とブレード素材の化学反応により、低硬度の化合物が形成され、欠けが生じ、ブレードが摩耗することです。一方、拡散摩耗とは、切削加工中にワーク接触面の化学元素と刃物の摩耗が固体状態で相互に拡散し、刃物の組成構造を変化させ、その表層を形成する現象です。壊れやすい。

スリッティングナイフ

これらの摩耗メカニズムに対して、研究者はブレード摩耗の耐用年数を延ばすためのさまざまな方法を提案しています。まず第一に、刃の材質を適切に選択することが重要です。加工材料の特性や切削条件に応じて、十分な硬度、耐摩耗性、靱性を備えた刃材を選択することで、摩耗を効果的に低減できます。例えば、硬化傾向の大きい難削材を加工する場合には、耐冷間圧接性や耐拡散性の強い刃材を選択する必要があります。

次に、ブレードの形状パラメータを最適化することも、耐用年数を延ばす重要な手段です。適度な刃角と刃形状により、切削抵抗と切削熱を低減し、刃の摩耗を軽減します。たとえば、前後の角度を適切に小さくし、より大きな負の刃先傾斜を使用すると、刃先の摩耗を減らすことができます。同時に、ネガチャンファーやエッジアークを研磨することにより、刃先の強度を高め、チッピングを防止することもできます。

炭化タングステンスロットブレード

さらに、切削量を適切に選択し、冷却潤滑剤を使用することも、刃の寿命を延ばす効果的な方法です。切込み量、送り量が大きすぎると切削抵抗が増大し、刃物の摩耗が早まります。したがって、加工効率を確保することを前提として、切削量は最小限にする必要があります。同時に、冷却潤滑剤の使用により、切断ゾーンの熱の大部分を吸収して奪い、熱放散条件を改善し、ブレードとワークピースの切断温度を下げ、ブレードの摩耗を軽減します。

最後に、正しい操作方法とプロセスシステムの剛性も無視できない要素です。切断プロセスでは、不均一な力によるブレードの破損を避けるために、ブレードは急激な負荷の変化に耐えられない、または負担が少なくなるように努める必要があります。同時に、プロセスシステムの剛性を確保し、振動を低減し、ブレードの耐用年数を効果的に延ばすこともできます。

要約すると、工業用インサートの耐用年数を延ばすための重要な要素には、ブレード材質の合理的な選択、ブレード形状パラメータの最適化、切削量の合理的な選択、冷却潤滑剤の使用、正しい操作方法とプロセスシステムの剛性が含まれます。刃物の摩耗メカニズムに関する研究は継続的に深化しており、将来的にはより革新的な技術や方法が登場し、工業製造分野の発展に新たな活力を吹き込むと考えられます。

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投稿日時: 2024 年 11 月 15 日