MMC Magazine

Obecnie jesteśmy w trakcie opracowywania ceramicznych frezów trzpieniowych, którymi będzie można skrawać z bardzo dużą prędkością, nieosiągalną dla obecnie stosowanych frezów wykonanych 
z węglika spiekanego. Aby zapewnić bardzo dużą prędkość podczas obróbki stopów żaroodpornych, frezy powinny być bardzo odporne na wysoką temperaturę, która powstaje w tym procesie. Podczas używania węglikowych frezów do obróbki stopów żaroodpornych konieczna jest redukcja wysokiej temperatury, która bezpośrednio wpływa na zmniejszenie trwałości narzędzia. Oznacza to, że dla frezów węglikowych prędkość skrawania powinna być ograniczona do około 70 m/min. 
To ograniczenie nie dotyczy natomiast frezów ceramicznych, dla których dopuszczalna prędkość skrawania wynosi 500 m/min lub więcej. Dodatkowo sprawia to, że ciepło powstające na skutek obróbki zmiękcza materiał obrabiany. Choć może się to wydawać nielogiczne, stopy żaroodporne ulegają zmiękczeniu w temperaturze około 1000°C, ponieważ właśnie wtedy spada wytrzymałość materiału na obciążenia i na rozciąganie. Frezy wykonane z węglika spiekanego nie mogą pracować w takiej temperaturze, natomiast dla frezów ceramicznych nie stanowi to problemu. Nowy, ceramiczny frez trzpieniowy zapewnia doskonałe efekty obróbki materiałów, nawet wtedy, gdy powstaje wyjątkowo wysoka temperatura, a wraz z nią rozżarzone wióry (zob. zdjęcie 1).

Obróbka stopów żaroodpornych frezami ceramicznymi całkowicie różni się od obróbki narzędziami z węglika spiekanego. Pojęcie „skrawanie” można w tym przypadku zastąpić terminem „wypalanie” (ang. scarfing), który lepiej opisuje zachodzący proces. Krawędź narzędzia lekko nadtapia materiał obrabiany, ale nie ulega znacznemu uszkodzeniu. Ceramika znacznie lepiej radzi sobie z wysoką temperaturą, powstającą podczas obróbki. Właśnie dlatego, w porównaniu z frezami węglikowymi, trwałość frezów ceramicznych jest znacznie większa. 
Co więcej, frezy węglikowe często pękają w początkowej fazie obróbki, podczas gdy frezy ceramiczne mogą pracować nawet 7 razy dłużej (zob. ilustr. 1). Ponadto, w przeciwieństwie do frezów ceramicznych, narzędzia węglikowe nie są przeznaczone do wysoko wydajnego skrawania z dużą prędkością (zob. ilustr. 2). 
Największy nacisk podczas stosowania frezów ceramicznych kładzie się jednak na trudne warunki, w jakich narzędzie jest używane. Warunki generowane przez wysoką prędkość, potrzebną do zmiękczenia materiału obrabianego, nie powodując ścierania krawędzi skrawającej ani innych uszkodzeń. Dlatego też maszyny używane podczas obróbki powinny zapewnić możliwość uzyskania wysokich obrotów wrzeciona, a frezy powinny charakteryzować się najwyższą jakością.