Forog a világ

A fa megmunkálására alkalmas szerszámoknak évszázados hagyományai vannak. Arra viszont folyamatosan keressük a választ, hogy a mai kompozit anyagok faipari feldolgozásához melyek azok a szerszámok, amelyek éltartósságban és vágási minőségben is hozzák az elvárásokat.

A faipari gépekhez illeszkedő szerszám fejlesztéseinek zöme már régen nem a fa alapanyag megmunkálása körül forog. Évtizedek óta a furnéros és laminált forgácslapok, MDF-, HPL-anyagok vannak reflektorfényben – ezt tudjuk. Mára azonban az újabb irányzatok, ha lehet így fogalmazni, még cifrább helyzetet teremtettek. 

Miről van szó? Az egyéniség (individualizmus) megélése, a sajátos elképzelések formákba öntése meghatározó méretű igényként jelentkezik a mai (fizetőképes) vásárlók részéről. Ez a réteg igényli, hogy a saját ízlésvilágát, az éppen aktuális trendeket ötvözni tudja mindennapi életvitelének az igényeihez. Ez az életterébe bekerülő bútorokkal, belsőépítészeti elképzelésekkel kapcsolatban is így van.

Így aztán gyakran együtt kerül alkalmazásra a betonhatású kompozit, a kivételesen magasfényű és a szupermatt bútorlap, vagy éppen a rendkívül ellenálló kompaktlemez. Mindezek az anyagok olyan összetevőkből állnak, amelyeknek a megmunkálása gyakran komoly erőpróba egy-egy szerszámnak. Úgy tűnik, a faipari szakmában már jóval többről van szó, mint a fa megmunkálása.

ÚJ ALAPANYAGOK…

Amikor a trendek az ujjlenyomatmentes bútorlapokat hangsúlyozzák (ha már nem kerül a frontra fogantyú, kénytelenek vagyunk összetapogatni), akkor olyan matt, vagy szupermatt dekorációs kínálatról beszélnek, amelyek felületére ún. anti-fingerprint, azaz ujjlenyomatálló bevonatot tesznek. A kívánt hatást a csiszolóanyagokban is használatos szemcsékkel érik el, amelyek viszont a megmunkálás során – finompor formájában – ütköznek az élekkel.

A kompaktlemezek a mai modern trendek főszereplői. Alapanyagából adódóan ez az ütésálló anyag gyakorlatilag bármilyen területen felhasználható, a homlokzati burkolattól a konyhai munkalapig. Megmunkálása azonban erősen igénybe veszi még a keményfémlapkás szerszámokat is.

Nő a szupermatt felületű bútorok népszerűsége

Emellett említhetnénk olyan, eddig talán alig emlegetett alapanyagokat is, mint a kül- és beltéri burkolóanyagként használatos üvegszállal (GFRP) és a szénszállal (CFRP) erősített műanyagok, a WPC névre hallgató műanyag/fa kompozit (terasz)burkolatok, vagy a fém filmréteggel ellátott mágneskötésű bútorlapok.

SZERSZÁMACÉLOK
Csoportosításuk többféle szempont szerint történhet:

• ötvözőtartalom szerint lehetnek: ötvözetlen és ötvözött acélok;
• minőség alapján: alap-, minőségi és nemesacélok;
• felhasználhatóság szempontjából: szerkezeti acélok és szerszámacélok.

Nekünk leginkább a szerszámacélok érdekesek. Ezek lehetnek:

• ötvözetlen szerszámacélok (EN-jelük: C, MSZ-jelük: S). Kisebb széntartalom mellett rugalmasak (pl. csavarhúzó, feszítővas, balta stb.), nagyobb C-tartalom mellett kopásállóbbak (pl. marószerszámok, dörzsárak, menetfúrók stb.).
• ötvözött szerszámacélok. Ide tartoznak az ún. gyorsacélok és a keményfémek.

Gyorsacél (angolul High Speed Steel, rövidítve HSS). Egy olyan ötvözött szerszámacél, ami alkalmas nagy sebességgel forgácsoló szerszámok gyártására, élét az 500 °C-ra történő felmelegedés hatására sem veszíti el. Alapesetben ilyen anyagból készülnek a fúrószárak, esztergakések, menetfúrók, gyalukések stb. Előnye, hogy az anyag rugalmas, azaz magas a szakítószilárdsága, és termelékenysége akár ötször nagyobb, mint a szénacéloké. Hátránya, hogy kevésbé kopásálló, mint egy keményfém.

Keményfém. Az éltartósság javítása érdekében a különböző ötvözetek, az ún. nemvas anyagok (pl. grafit, fém-oxid) és nagy szilárdságú, szívósságú nemesfémek (mint karbidképzők) porait porkohászati úton összekeverik – így születnek a keményfémek. Ilyen nemes, nagy szilárdságú karbidképző fém például a volfrám (W), vagy a titán (Ti). Az így kialakult fémekhez, mint bázisokhoz aztán további kötőanyagokat (kobalt, nikkel, molibdén stb.) is adnak.

A leggyakrabban alkalmazott karbid a volfrám-karbid (HW – WC), amit tisztán, vagy más, kis mennyiségű karbidokkal, pl.: titánkarbiddal (TiC), tantál-karbiddal (TaC), nióbium-karbiddal (NbC), vanádium-karbiddal (VC), molibdén-karbiddal (Mo2C) vagy króm-karbiddal (Cr2C3) összekeverve használnak. A vídia volfrám- és titán-karbidból előállított keményfém ötvözet.

A keményfémek megnevezése ISO szerint

…ÚJ TECHNOLÓGIÁS SZERSZÁMOK

A már említett alapanyagok megmunkálása során a kisebb keménységű keményfémlapkás szerszámok sok esetben már nem elegendőek: élvesztésük sokkal gyorsabban következik be, mint akár egy keményfa megmunkálása során. Az itt alkalmazott kötő- és alapanyagok, nanotechnológiás termékek és technológiák ugyanis markánsabban veszik igénybe a forgácsolószerszámok éleit, és jelentősebb a koptató hatásuk. Ez pedig hatással van a szerszám élettartamára is. Márpedig ezzel számolnia kell mindenkinek, aki szem előtt akarja tartani a gyártási minőséget és az éltartósságot.

WPC kompozit burkolatok

A megoldások között első helyen van a gyémánt. A gyémánt alkalmazása az iparban nem új keletű dolog. Mára azonban egyre több gyémánthegyű, illetve gyémántbevonatos maró-, vágó- és fúrószerszám teljesít szolgálatot. Ezek ma már nem csak a faipari CNC-gépek, megmunkálóközpontok esetében érhetők el, a hagyományos faipari lapszabászgépek, asztali marógépek szerszámkínálatában is jelen vannak. Az ún. polikristályos gyémántok (Polycrystalline Diamond; rövidítve PCD) átmenetifémes kötőanyaggal szinterezett gyémántrészecskékből állnak, és kiválóan alkalmasak a nem fém alapanyagok megmunkálására. 

A Leitz ProfilCut Q Diamond gyémánthegyű marófeje

A gyémánt vitathatatlan előnye, hogy gyakorlatilag mindent és precízen megmunkál: az összes faalapú lapféleséget, beleértve a laminált és MDF-lapokat, rétegelt lemezeket, illetve – ha már a modern burkolóanyagokat is megemlítettük – a kültéri WPC burkolatokat, üveg- és szénszálas műanyagokat, gipszkarton lapokat. 

Keményfémlapkás körfűrészlap a Guhdo kínálatában

S természetesen a fát is: legyen az a fa puha vagy kemény, csavarodott szálirányú, hőkezelt, kereszt- vagy hosszirányban szabott – mindezt kiszakításmentesen, és rendkívüli éltartóssággal. A gyémánt éltartóssága akár százszorosa is lehet a keményfémlapkákhoz viszonyítva. 
Mindezek tudatában érdemes összevetni a PCD szerszámok nagyságrenddel magasabb árait és élezési költségeit a keményfémlapkás szerszámokéval.

A Leuco DIAMAX airFace gyémánt élmaró szerszáma

További megoldást adnak a modern eljárásokkal készített keményfémek (HW). A keményfémek nevük ellenére csak maximum 20 tömeg% fémet tartalmaznak, ami az ötvöző anyag. Erre a célra jellemzően kobaltot (Co) használnak, ami alkalmas arra, hogy a karbidokat (fémek szénnel alkotott vegyületei, egyfajta kerámia alkotóelemek) egy sütésszerű folyamattal cementálja.

Közismert keményfém a vídia, ami volfrám-karbid (tungsten carbide). Az ebben található összetevők milyensége és mennyisége további hatással van a kapott anyag keménységére, szívósságára és kopásállóságára. Figyelem! Nem minden keményfémlapka vídia. (Részletesen a szerszámacélokról lásd a mellékelt összeállítást.) 

Felhasznált irodalom
A keményfém mint szerkezeti anyag:
www.cnc.hu, 
www.sze.hu, 
hu.wikipedia.org

Képek
www.home-designing.com
www.german-design-award.com
www.archiexpo.com
www.leitz.org
www.leuco.com
www.grupp.de

Kapcsolódó dokumentum:

Tetszett a cikk?