در دنیای پیچیده و دقیق تراشکاری، انتخاب ابزار مناسب می‌تواند تفاوت بین یک قطعه کار با کیفیت بالا و یک شکست تولیدی را رقم بزند. اینسرت‌های تراشکاری، به عنوان قلب تپنده‌ی هر عملیات برشی، نقش کلیدی در تعیین کارایی، دقت و طول عمر ابزار دارند. گرید‌بندی اینسرت‌ها بر اساس مواد، پوشش‌ها و شکل‌های مختلف، راهنمایی اساسی برای فهم بهترین گزینه‌ها در مواقع مختلف ارائه می‌دهد. این مقاله با هدف فراهم آوردن یک دیدگاه جامع درباره‌ی چگونگی گرید‌بندی و انتخاب اینسرت‌ها برای ماشین‌کاری متنوع و بهینه شروع می‌شود. ما به بررسی تفاوت‌های بنیادین بین گرید‌های مختلف و تأثیر آن‌ها بر عملکرد قطعه کار می‌پردازیم و راهنمایی‌های کاربردی برای انتخاب ایده‌آل‌ترین اینسرت بر اساس جنس مواد، نوع عملیات و شرایط برشی ارائه خواهیم داد. در این مقاله از سایت مانتولز به بررسی گرید بندی و راهنمای انتخاب اینسرت تراشکاری خواهیم پرداخت
اینسرت تراشکاری چیست؟
اینسرت تراشکاری یکی از اجزای اصلی در ابزارهای برشی ماشین‌کاری است که به صورت قطعات قابل تعویض بر روی دستگاه‌های تراش یا فرز نصب می‌شوند. این قطعات کوچک اما بسیار مهم، معمولاً از مواد سخت و مقاوم در برابر سایش مانند کاربید، سرامیک، سرمت (سرامیک فلزی) و دیگر آلیاژهای پیشرفته ساخته می‌شوند تا توانایی تحمل بارهای برشی سنگین و دماهای بالا را داشته باشند.
اینسرت‌ها در انواع مختلفی بر اساس شکل، اندازه و نوع پوشش سطحی آن‌ها تولید می‌شوند. هر یک از این ویژگی‌ها برای کاربردهای خاصی طراحی شده است تا بتوانند نتایج مطلوب را در شرایط برش متفاوت فراهم آورند. انتخاب اینسرت مناسب برای یک کار خاص، نیازمند درک خوبی از متریال قطعه کار، نوع دستگاه تراش و شرایط فرآیند تراشکاری است. اینسرت‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که می‌توان آن‌ها را پس از فرسوده شدن یا شکستن، به راحتی تعویض کرد و از این رو در بهبود بهره‌وری و کاهش زمان توقف ماشین‌کاری بسیار مؤثر هستند.
گرید بندی الماس (اینسرت) تراشکاری
برای درک بهتر تقسیم‌بندی گرید‌های اینسرت‌های تراشکاری، می‌توان به تفصیل ویژگی‌های مربوط به هر گروه متریالی را که در استاندارد ISO تعریف شده است، بررسی کرد. این دسته‌بندی به تعیین گزینه‌های مناسب برای شرایط مختلف ماشین‌کاری کمک می‌کند و به مهندسان و تکنسین‌ها امکان می‌دهد با دقت بیشتری ابزار مناسب را انتخاب نمایند. در ادامه، گرید‌بندی اینسرت‌های تراشکاری بر اساس مواد قطعه کار شرح داده شده است:
گروه P (فولاد)
گروه P شامل فولادها از نوع کم‌آلیاژ تا پرآلیاژ است. اینسرت‌های مورد استفاده در این گروه باید قابلیت تحمل برش‌های سنگین و مقاومت بالا در برابر سایش را داشته باشند. گرید‌های مختلف این اینسرت‌ها با توجه به میزان کربن و آلیاژ فولاد تنظیم می‌شوند تا بهترین عملکرد را ارائه دهند. اینسرت‌های سرامیکی یا کاربیدی با پوشش‌های پیشرفته نیز گزینه‌هایی مرسوم در این دسته هستند.
گروه M (استیل استنلس)
استیل‌های استنلس دارای ترکیبات متنوعی هستند و ماشین‌کاری آن‌ها می‌تواند به ایجاد گرما و لبه‌های انباشته منجر شود. بنابراین، اینسرت‌هایی که در این گروه استفاده می‌شوند باید قادر به تحمل دماهای بالا و فشار زیاد باشند. گرید‌های با پوشش‌های مقاوم در برابر حرارت و سایش مانند تیتانیوم نیترید (TiN) برای این متریال‌ها مناسب هستند.
گروه K (چدن)
چدن‌ها از نوع GCI، MCI، NCI، CGI، و ADI شامل خواص متفاوتی هستند که برخی از آن‌ها به راحتی ماشین‌کاری می‌شوند در حالی که برخی دیگر چالش‌برانگیز هستند. اینسرت‌های مورد استفاده در این گروه باید خاصیت ضد سایش بالایی داشته باشند و قابلیت مقاومت در برابر خوردگی ناشی از سیلیکون کارباید (SiC) موجود در چدن را داشته باشند.
N (فلزات نرم)
گروه N شامل فلزات غیرآهنی نرم‌تری مانند آلومینیوم، مس و برنج است. این فلزات به دلیل داشتن خصوصیاتی مانند نرمی بیشتر و سرعت برشی بالا، نیازمند اینسرت‌هایی با لبه‌های برشی تیزتر هستند تا بتوانند براده‌برداری را به صورت مؤثرتر و با دقت بالاتری انجام دهند. به‌خصوص آلومینیوم که ممکن است دارای سیلیس بالا باشد و سایش ابزار را افزایش دهد، نیاز به اینسرت‌هایی با پوشش‌های مخصوص دارد تا عمر ابزار را افزایش دهد و خوردگی ناشی از سایش را کاهش دهد.
H (فلزات سخت)
در مقابل، گروه H فلزات سخت‌تری مانند فولادهای با سختی بالا و چدن‌های خنک شده را شامل می‌شود. این متریال‌ها به دلیل سختی و مقاومت بالا در برابر برش، نیاز به اینسرت‌های ساخته شده از مواد بسیار سخت‌تری دارند تا بتوانند تولید گرمای بیشتر ناشی از ماشین‌کاری را تحمل کنند و به ایجاد لبه‌های دقیق‌تر کمک کنند. همچنین، اینسرت‌ها باید قابلیت تحمل فرسودگی بالایی داشته باشند تا در برابر خوردگی مقاومت کنند.
S (سوپر آلیاژ)
سوپر آلیاژها، که شامل ترکیبات بالای آهن، نیکل، کبالت، و تیتانیوم هستند، به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی، در محیط‌های سخت و با دمای بالا کاربرد دارند. ماشین‌کاری این متریال‌ها به اینسرت‌های تراشکاری با گرید بالا و پوشش‌های پیشرفته نیاز دارد که بتوانند در برابر سایش و حرارت مقاومت کنند و عملکرد برشی مؤثری ارائه دهند. اینسرت‌های مخصوص سوپر آلیاژها غالباً با تکنولوژی‌های نوین مانند پوشش‌های مولتی لایه یا نانو-پوشش‌ها تولید می‌شوند تا عمر ابزار افزایش یابد و هزینه‌های تولید کاهش پیدا کند، بدین ترتیب افزایش کارایی و کیفیت در تولید قطعات تضمین می‌شود.
منبع: https://maantools.com/tabulation-and-selection-guide-for-turning-inserts/