Повышение стойкости деревообрабатывающего инструмента увеличивает производительность, повышает качество деревообработки, снижает трудоёмкость подготовки инструмента. Основные способы повышения стойкости – оснащение пластинами твердого сплава, наплавка зубьев и упрочнение поверхностного слоя в зоне резания.

Повышение стойкости деревообрабатывающего инструмента увеличивает производительность, повышает качество деревообработки, способствует снижению трудоёмкости процессов подготовки инструмента к работе.

Повышению стойкости деревообрабатывающего инструмента способствует увеличение твердости и прочности режущей части зубьев и улучшение качества рабочей поверхности.

Основные способы повышения стойкости деревообрабатывающего инструмента:

• Применение износостойких инструментальных сталей.
• Оснащение режущих частей инструмента пластинками твердых сплавов.
• Наплавка литых твердых сплавов или нанесение алмазного напыления на режущую часть инструмента.
• Местное упрочнение лезвия.
• Конструктивное совершенствование параметров режущего инструмента (геометрия, HM-ножи..).
• Варьирование режимами термообработки инструмента.
• Совершенствование технологии заточки.

Наибольшую эффективность в деле повышения износостойкости деревообрабатывающего инструмента показали современные способы применения износостойких материалов. Однако эти способы требуют использования дорогостоящих и дефицитных химических элементов (вольфрама, кобальта, тантала …) и их соединений для создания самих износостойких инструментальных материалов. Поэтому и другие способы, особенно упрочнение остаются актуальными.

Оснащение деревообрабатывающего инструмента пластинками из твердых сплавов.

Оснащение деревообрабатывающего инструмента пластинками из твердых сплавов самый распространенный способ повышения износостойкости. Тема настолько обширна, что ей будет посвящена отдельная статья на нашем сайте, а здесь только обозначу общие моменты.

Пластинки из твердого сплава крепятся к телу деревообрабатывающего инструмента различными способами:

• Пайкой
• Приклейкой
• Механическими креплениями

Припаивание пластин твердого сплава к телу деревообрабатывающего инструмента осуществляется специальными тугоплавкими припоями. Качество пайки зависит от материала тела (корпуса) деревообрабатывающего инструмента, его подготовки к пайке и свойств припоя и флюса.

Приклеивание пластин твердого сплава к телу деревообрабатывающего инструмента производится синтетическими клеями.

Механическое крепление пластин твердого сплава к телу деревообрабатывающего инструмента осуществляется винтами и дополнительными элементами в виде клиньев и прихватов.

Наплавка износостойких сплавов на режущие зубья деревообрабатывающего инструмента.

Наплавка износостойких сплавов на режущие зубья деревообрабатывающего инструмента достаточно эффективный способ повышения стойкости к износу. Наплавкой наносится слой металла определенного состава на поверхность инструмента. Этим способом твердые сплавы, называемые так же «стеллиты» наносят на зубья рамных, ленточных, круглых пил и фрез, режущую часть ножей. Наплавка стеллита на зубья пил увеличивает их стойкость в среднем в три-четыре раза.

При работе с деревообрабатывающим инструментом наиболее широко применяется электродуговая наплавка и наплавка в пламени ацетилено-кислородной горелки. Наплавка производится в лунку от плющения по передней грани зубьев, на заднюю и боковые грани. При наплавке на переднюю грань зубьев их необходимо предварительно плющить. После наплавки зубья подвергают отпуску-нагреву до темно-красного цвета каления и охлаждают на воздухе.

Наплавленые стеллитом зубья деревообрабатывающего инструмента имеют особенности технологии заточки. Они включают следующие операции: черновая заточка зубьев по профилю, заточка боковых граней зубьев, чистовую заточку зубьев по профилю. Наплавленые стеллитом зубья затачиваются абразивными кругами на электрокорундовой основе.

Другим распространенным способом нанесения твердого сплава на поверхность деревообрабатывающего инструмента стала плазменная наплавка. В качестве материалов при плазменной наплавке используют порошки, проволоку, прутки. Преимуществ плазменной наплавки – малая глубина проплавления тела деревообрабатывающего инструмента, возможность нанесения тонких слоев твердого сплава, высокое качество наплавки.

Упрочнение режущей части деревообрабатывающего инструмента.

Методы применяемые для упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента различаются физической природой воздействия на инструмент.

Упрочнение режущей части деревообрабатывающего инструмента производится: нанесением износостойких или антифрикционных покрытий, механической (дробеструйное, вибрационное, фрикционное, поверхностное пластическое деформирование) обработкой, химико-термическим (азотирование, цементация, карбонитрация) воздействием, гальванизированием, различными физическими воздействиями (обработка в магнитном поле, лазерное упрочнение, обработка холодом, электроконтактная закалка, электроискровое облучение).

Способы упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента относятся к высокоэффективным, отличаются относительной простотой технологии, поэтому получили очень широкое распространение на практике.

Главная цель упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента повышение твердости и износостойкости поверхностей в зоне контакта с материалом при сохранении высокой прочности на изгиб и удар самого тела инструмента. Кроме того, упрочненные поверхности деревообрабатывающего инструмента обеспечивают снижение коэффициента трения, уменьшения сил резания, защиту от адгезии, общее повышение стойкости инструмента и увеличение периода между заточками.

Распространенные типы покрытий, применяемых для упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента это карбид титана, нитрид титана, карбонитрид титана, нитрид молибдена, окись алюминия. Твердость получаемых покрытий достигает 2000 – 2500 HV, теплостойкость 1000 – 1200 0С.

Среди способов упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента наиболее распространены термодиффузионное насыщение, осаждение из газовой фазы, конденсация наносимого вещества в вакууме.

Из физических способов упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента наиболее разработано лазерное упрочнение. Его суть – в мощном воздействии светового пучка с чрезвычайно высокой плотностью энергии. Лазер вызывает нагрев поверхностного слоя деревообрабатывающего инструмента выше температуры фазовых превращений. А последующее резкое охлаждение приводит к образованию в поверхностном слое, глубиной до 0,1 мм мелкозернистой структуры с твердостью до 300 HV.

Эффективным способом упрочнения режущей части деревообрабатывающего инструмента является и обычная термическая обработка. При термообработке инструментальной стали повышается ее механическая прочность, твердость, ударная вязкость и происходят нужные изменения в структуре поверхностного слоя. Термообработка инструментальной стали состоит из двух операций – закалка и отпуск.