Varför verktygsmaterialet är avgörande för bearbetningskvalitet
Inom CNC-bearbetning är verktyget den direkta gränssnittet mellan maskin och arbetsstycke. Material och beläggning av verktyget avgör till stor del uppnåelig ytkvalitet, måttnoggrannhet och ekonomin i hela tillverkningsprocessen.
Fel verktyg innebär inte bara sämre resultat — det kan öka styckpriset med 30–50% och drastiskt öka kassationsrisken.
Översikt verktygsmaterial
HSS (snabbstål)
HSS är det äldsta verktygsmaterialet och används idag främst för borrar, gängsnittar och brottschar. Fördelar: hög seghet, enkel omslipning. Nackdel: låg varmhårdhet, därmed begränsade skärhastigheter (vc max ca 40–60 m/min för stål).
Hårdmetall (solid hårdmetall)
Hårdmetall är dagens standard för CNC-fräsar och svarvverktyg. Den består av volframkarbid (WC) i en koboltmatris (Co). Sammansättningen bestämmer egenskaperna:
- Finkornig (0,5–0,8 µm): Högsta hårdhet och nötningsmotstånd — ideal för finbearbetning
- Mellankornig (1–2 µm): Balanserat förhållande — standardtillämpningar
- Grovkornig (2–5 µm): Maximal seghet — intermittent skärning, grovbearbetning
Keramik och cermet
Keramiska skärmaterial (Al2O3, Si3N4) uppnår extremt höga skärhastigheter (upp till 1 000 m/min för gjutjärn) men är mycket spröda. Cermets (TiC/TiN-baserade) erbjuder en god balans för finbearbetning av stål.
PCD (polykristallin diamant) och CBN
PCD är det hårdaste verktygsmaterialet och används för slipande material som aluminium-kisellegeringar, CFRP och grafit. CBN (kubiskt bornitrid) är valet för härdade stål (>55 HRC).
Beläggningar: Det osynliga högteknologiska skiktet
Varför belägga?
Moderna beläggningar är bara 2–5 µm tunna men har enorm inverkan:
- 2–3x längre verktygslivslängd genom nötningsskydd
- 30–50% högre skärhastigheter genom termisk isolering
- Bättre ytor genom minskad friktion
- Mindre löseggsbildning vid adhesiva material
De viktigaste beläggningarna
- TiN (titannitrid): Guldfärgad, universellt applicerbar, bra insteg
- TiAlN (titanaluminiumnitrid): Lilgrå, högsta varmhårdhet — standard för stål och rostfritt
- AlCrN (aluminiumkromnitrid): För extrema temperaturer, ideal för torrbearbetning
- DLC (diamantlikt kol): Extremt slät, perfekt för aluminium — förhindrar löseggsbildning
- Obelagd + polerad: För aluminium, ofta det bästa valet — maximal skärpa, minimal friktion
Praktiska rekommendationer per material
Aluminium
Obelagda, polerade hårdmetallverktyg eller DLC-beläggning. Höga skärhastigheter (300–1 000 m/min). Viktigt: skarpa skäreggar och stora spånkanaler för god spånevakuering.
Kolstål och legerat stål
TiAlN-belagda hårdmetallverktyg. Måttliga skärhastigheter (150–250 m/min). Beläggningen skyddar mot hög termisk nötning.
Rostfritt stål (1.4301, 1.4404)
AlCrN- eller TiAlN-beläggning med hög Al-halt. Lägre skärhastigheter (80–150 m/min) men högre matningshastigheter. God kylsmörjtillförsel är avgörande.
Vanliga frågor (FAQ)
Lönar sig en dyrare beläggning?
Nästan alltid ja. En TiAlN-beläggning kostar bara 5–10 € mer per verktyg men kan fördubbla verktygslivslängden och möjliggöra högre skärhastigheter — avsevärt lägre styckostnader.
Kan verktyg ombeläggas?
Ja — omslipade verktyg kan professionellt ombeläggas. Detta kostar ca 30–50% av ett nytt verktyg och uppnår nästan samma livslängd.
När är PCD ekonomiskt lönsamt?
Vid höga volymer i aluminium, CFRP eller andra slipande material. Ett PCD-verktyg kostar 5–10 gånger så mycket som ett hårdmetallverktyg men håller 10–50 gånger längre.
Slutsats: Rätt verktyg sparar mer än det kostar
Investering i rätt verktygsmaterial och lämplig beläggning lönar sig nästan alltid — genom längre livslängd, bättre ytor och effektivare bearbetning.
Frågor om verktygsval? Kontakta oss — vi ger gärna råd om optimal verktygsstrategi för din komponent.