Verktygsmaterial

Verktygsmaterial är de material som används för att tillverka skärande och formande verktyg inom tillverkning. Valet av material påverkar verktygets livslängd, skärhastighet, toleranser och hur väl verktyget klarar höga temperaturer. Beslutet beror på arbetsstyckets material, bearbetningsförhållanden, kylning och ekonomiska krav.

De vanligaste huvudkategorierna är cementerad karbid (WC-Co), höghastighetsstål (HSS), keramiska material samt syntetiska diamant- och kubiskt bor nitridverktyg. Cementerad karbid kombinerar mycket hög hårdhet och slitstyrka vid höga temperaturer men är sprött. Höghastighetsstål erbjuder god seghet och lägre kostnad, men sämre skärhårdhet vid hög temperatur. Keramiska material, baserade på aluminiumoxid eller kiselnitrid, har mycket hög skärhårdhet och god termisk hållfasthet men är relativt spröda. Diamantbaserade (PCD) och kubiskt bor nitrid (CBN) verktyg används för särskilda arbetsmaterial och processer där extrem skärhårdhet och låg friktion krävs.

Beläggningar som TiN, TiCN, TiAlN och AlTiN appliceras på grundmaterialet för att minska friktion, öka nötningsmotstånd och bibehålla skärpar vid hög temperatur. Beläggningar är särskilt viktiga vid metallbearbetning och höga skärhastigheter, där de ofta förlänger verktygets livslängd.

Valet av verktygsmaterial styrs av arbetsmaterialets egenskaper, bearbetningsförhållanden, kylning och ekonomiska mål. Pågående utveckling fokuserar på att kombinera hög skärhårdhet och seghet med avancerade beläggningar och syntetiska diamantmaterial, för att möjliggöra högre produktivitet och längre livslängd.