مته hss یکی از ابزارهای رایج سوراخکاری فلزات است که از فولاد تندبر یا High-Speed Steel ساخته میشود. این فولاد ترکیبی مناسب از سختی، مقاومت سایشی، چقرمگی و حفظ سختی در دمای بالا دارد؛ به همین دلیل برای ساخت مته، قلاویز، فرز و سایر ابزارهای برشی استفاده میشود.
قیمت فولاد hss و متههای ساختهشده از آن به گرید فولاد، درصد عناصر آلیاژی، روش تولید، نوع پوشش و کیفیت سنگزنی ابزار بستگی دارد. انتخاب مته مناسب نیز باید بر اساس جنس قطعهکار، قطر سوراخ، عمق سوراخکاری و سرعت دستگاه انجام شود.
ویژگی های مته hss
حفظ سختی در دمای بالا
در فرایند سوراخکاری، اصطکاک میان لبه مته و قطعه باعث افزایش دما میشود. فولادهای تندبر به دلیل حضور عناصری مانند مولیبدن، تنگستن، کروم و وانادیوم، سختی لبه برشی خود را در دماهای بالاتر بهتر از فولادهای ابزار کربنی حفظ میکنند. گرید 1.3343 یا M2 یکی از متداولترین فولادهای تندبر برای تولید مته و ابزارهای برشی است.
مقاومت سایشی مناسب
کاربیدهای تشکیلشده در ساختار فولاد تندبر، مقاومت لبه مته در برابر فرسایش را افزایش میدهند. میزان مقاومت سایشی به گرید فولاد، عملیات حرارتی، سختی نهایی و نوع پوشش ابزار وابسته است.
چقرمگی مطلوب
متههای hss در مقایسه با ابزارهای کاربیدی چقرمگی بیشتری دارند و در برابر ضربه، ارتعاش و بارگذاری ناپایدار کمتر دچار شکست ناگهانی میشوند. این ویژگی استفاده از آنها را در دستگاههای دستی و ماشینهایی با صلبیت متوسط امکانپذیر میکند.
قابلیت تیزکاری مجدد
بسیاری از متههای hss را میتوان پس از کندشدن دوباره سنگزنی و تیز کرد. البته زاویه نوک، تقارن لبهها و ضخامت جان مته باید هنگام تیزکاری کنترل شوند تا کیفیت سوراخکاری کاهش پیدا نکند.
انواع مته hss
مته hss استاندارد
متههای استاندارد hss برای سوراخکاری فولادهای ساختمانی، فولادهای کمآلیاژ، چدن، آلومینیوم و برخی فلزات غیرآهنی مناسباند. این متهها برای کاربردهای عمومی، تعمیرگاهی و کارگاهی انتخابی اقتصادی محسوب میشوند.
عملکرد مته فقط به جنس آن وابسته نیست. زاویه نوک، زاویه مارپیچ، شکل جان، کیفیت سنگزنی و استفاده از روانکار نیز بر کیفیت سوراخ و عمر ابزار تأثیر دارند.
مته hss-e یا کبالتدار
عبارت hss-e معمولاً برای فولادهای تندبر آلیاژشده با کبالت به کار میرود. افزودن کبالت، سختی گرم و مقاومت سایشی ابزار را افزایش میدهد و امکان سوراخکاری مواد دشوارتری مانند فولاد زنگنزن و برخی آلیاژهای مقاوم به حرارت را فراهم میکند. محصولات رسمی Dormer Pramet و Guhring نیز ابزارهای hss-e را بهعنوان ابزارهای کبالتدار معرفی میکنند.
تفاوت مته hss و مته کبالت تحت تأثیر عنصر کبالت است. این نوع مته ها با افزودن 5% تا 8% کبالت، مقاومت به دما و سایش را بهبود می بخشند و برای برش های سخت تر و دماهای بالاتر استفاده می شوند.
- مته hss-E (فولاد با عنصر تنگستن): مته های HSS-E دارای ویژگی های بهبود یافته ای مانند سختی بیشتر در دماهای بالا هستند.
- مته hss-AL (آلومینیومی): این مته ها برای برش فلزات سبک و آلومینیوم مناسب هستند و برای عملیات هایی با دقت بالا کاربرد دارند.
مته hss-pm
در متههای hss-pm، فولاد تندبر به روش متالورژی پودر تولید میشود. این روش میتواند توزیع یکنواختتر کاربیدها، چقرمگی مناسبتر و عملکرد پایدارتر ابزار را فراهم کند.
این گروه بیشتر در ابزارهای حرفهای، سوراخکاری دقیق و شرایطی استفاده میشود که طول عمر و قابلیت اطمینان ابزار اهمیت زیادی دارد. برخی ابزارها با ترکیب hss-e-pm تولید میشوند و همزمان از کبالت و ساختار متالورژی پودر بهره میبرند.
متههای hss پوششدار
سطح بعضی متهها با پوششهایی مانند نیترید تیتانیوم، کربونیترید تیتانیوم یا ترکیبات مشابه پوشانده میشود. پوشش مناسب میتواند اصطکاک، چسبندگی مواد و سایش لبه برشی را کاهش دهد.
پوشش، جایگزین انتخاب صحیح گرید و هندسه مته نیست. همچنین پس از تیزکاری مجدد، پوشش از روی بخش سنگزنیشده حذف میشود و عملکرد ابزار ممکن است با حالت اولیه تفاوت داشته باشد.
مزایای استفاده از مته hss
- چقرمگی بیشتر نسبت به بسیاری از ابزارهای کاربیدی
- امکان استفاده در دستگاههای دستی و صنعتی
- قابلیت تیزکاری مجدد
- تنوع زیاد در قطر، طول و هندسه
- قیمت اقتصادی برای کاربردهای عمومی
- عملکرد مناسب در فولاد، چدن و فلزات غیرآهنی
- امکان استفاده از پوششهای مقاوم به سایش
نکات مهم در انتخاب مته hss
جنس قطعهکار
برای فولادهای معمولی میتوان از مته hss استاندارد استفاده کرد. برای استیل زنگنزن و مواد دارای مقاومت بیشتر در برابر ماشینکاری، مته hss-e یا مته کبالتدار معمولاً انتخاب مناسبتری است.
سختی قطعه
هرچه سختی قطعهکار بیشتر باشد، مقاومت گرم و سایشی مته اهمیت بیشتری پیدا میکند. بااینحال، مقدار بیشتر تنگستن، مولیبدن یا کبالت بهتنهایی معیار کافی برای انتخاب نیست و باید گرید کامل ابزار بررسی شود.
هندسه نوک و شیار
زاویه نوک، نوع تیزکاری، زاویه مارپیچ و شکل شیار باید با جنس قطعه هماهنگ باشند. برای مثال، هندسه مناسب آلومینیوم باید امکان تخلیه سریع براده و کاهش چسبندگی را فراهم کند.
سرعت و نرخ پیشروی
سرعت بیش از حد باعث افزایش دما و کاهش عمر لبه برشی میشود. پیشروی بسیار کم نیز میتواند موجب مالش مته روی سطح، کارسختی قطعه و کندشدن ابزار شود.
خنککاری و روانکاری
استفاده از روغن یا سیال برش مناسب، اصطکاک و دمای ابزار را کاهش داده و به تخلیه براده کمک میکند. نوع روانکار باید متناسب با جنس قطعهکار و شرایط دستگاه انتخاب شود.
عمق سوراخ
در سوراخهای عمیق، خارجکردن دورهای مته یا استفاده از هندسه پارابولیک میتواند تخلیه براده را بهبود دهد. تجمع براده داخل شیار احتمال افزایش دما، گیرکردن و شکست مته را بیشتر میکند.
از چه جایی می توان فولاد مناسب برای ساخت مته hss خریداری نمود؟
انتخاب فولاد موردنیاز برای تولید مته باید بر اساس نوع ابزار، سختی نهایی، مقاومت گرم، چقرمگی و روش عملیات حرارتی انجام شود. گریدهایی مانند M2، M35 و M42 خواص یکسانی ندارند و برای شرایط کاری متفاوتی استفاده میشوند.
فولاد حامیران انواع فولاد تندبر را در گریدها و ابعاد مختلف تأمین میکند. پیش از خرید، بهتر است شماره متریال، آنالیز شیمیایی، روش تولید و گواهی محصول بررسی شود تا فولاد انتخابشده با کاربرد نهایی ابزار مطابقت داشته باشد.
