Support Bearbetningsbara material

Bearbetningsbara material

Vad är bearbetningsbara material?

Kunskap om bearbetningsbara material och deras egenskaper är en avgörande del av kompetensen som krävs inom verkstäder, bearbetningsfabriker och för maskinoperatörer. Bearbetning av olika material kräver specifika typer av verktyg, metoder och skärparametrar för att uppnå det önskade resultatet enligt kraven i arbetsritningarna. ISO (International Organization for Standardization) har delat in bearbetningsbara material i olika materialgrupper.

ISO-materialgrupper och exempel

ISO-standarder delar in metalliska material i flera klasser utifrån deras fysiska och kemiska egenskaper. Här är de fem huvudsakliga ISO-materialgrupperna och några vanliga exempel:

Stål (ISO P)

Denna grupp omfattar ett brett spektrum av material, från olegerade till höglegerade stål, inklusive ferritiska och martensitiska rostfria stål. Bearbetbarheten varierar beroende på stålets hårdhet och andra mekaniska egenskaper.

  • Konstruktionsstål (S235 & S355): Vanligt förekommande konstruktionsstål som är lätt att bearbeta. Används ofta inom byggnation.
  • Legerat stål (42CrMo4): Ett härdbart legerat stål, kräver ofta speciella skärparametrar och verktyg.
  • Kolstål (C45): Ett kolstål med medelhög hållfasthet, vanligt inom komponenttillverkning, som ger god balans mellan bearbetbarhet och slitstyrka.

Rostfria stål (ISO M)

Rostfria stål är material som innehåller minst 12 % krom. Andra legeringselement kan vara nickel och molybden. Olika strukturer som ferritiska, martensitiska, austenitiska och austenitiskt-ferritiska (duplex) ger ett brett urval av material. Gemensamt för dessa material är stor värmealstring, risk för notchslitage och bildning av påbyggnadsskär.

  • Austenitiska rostfria stål (AISI 304 & AISI 316): Vanliga inom livsmedels- och läkemedelsindustrin tack vare sin korrosionsbeständighet.
  • Duplexstål (2205): Förenar egenskaperna hos austenitiska och ferritiska stål, vilket ger hög hållfasthet och korrosionsbeständighet.
  • Svavelhaltigt rostfritt stål (303): Innehåller svavel för att förbättra bearbetbarheten.

Gjutjärn (ISO K)

Till skillnad från stål bildar gjutjärn korta spån vid bearbetning. Gråjärn (GCI) och segjärn (MCI) är relativt lättbearbetade, medan segjärn (NCI), kompaktgrafitjärn (CGI) och austempered duktilt gjutjärn (ADI) är mer utmanande. Alla typer av gjutjärn orsakar dock betydligt verktygsslitage.

  • Gråjärn (GG25): Mycket vanligt till maskindelar och utrustning. Ger, utöver god bearbetbarhet och slagtålighet, även utmärkta dämpningsegenskaper.
  • Segjärn (GGG40): Högre hållfasthet än gråjärn, används bland annat till motorblock och kugghjul.

Icke-järnmetaller (ISO N)

Mjukare metaller som aluminium, koppar och mässing. Aluminium med 13 % kisel är mycket abrasivt. Med vassa verktyg är höga skärhastigheter möjliga utan att verktygslivslängden påverkas nämnvärt.

  • Aluminiumlegeringar (Al6061 & Al7075): Vanliga inom flyg- och fordonsindustrin tack vare låg vikt och god bearbetbarhet.
  • Kopparlegeringar (CuDn): Mycket använda i elektriska komponenter tack vare deras utmärkta ledningsförmåga.
  • Titanlegeringar (Ti-6Al-4V): Kräver särskilda skärparametrar och bearbetningsmetoder, används exempelvis inom flyg- och medicinindustri.

Superlegeringar och värmebeständiga legeringar (ISO S)

Denna grupp omfattar ett stort antal höglegerade material baserade på järn, nickel, kobolt och titan. De är sega, tenderar att bilda påbyggnadsskär, kallbearbetas under bearbetningen och genererar stor värmeutveckling. De liknar ISO M-material men är betydligt svårare att bearbeta, vilket leder till kortare verktygslivslängd.

  • Nickellegeringar (Inconel 718 & Hastelloy C276): Används inom flyg- och kemisk industri tack vare sin höga värme- och korrosionsbeständighet.
  • Koboltlegeringar (Stellite 6B): Används i slitdelar såsom ventiler och komponenter med hög nötning tack vare hög hårdhet och slitstyrka.

Härdade stål (ISO H)

Härdade stål: Inkluderar stål med hårdhet på 45–65 HRC, samt vitt gjutjärn (400–600 HB). Deras hårdhet gör dem svårbearbetade, och bearbetningen genererar mycket värme samt kraftigt verktygsslitage.

  • Härdade stål: Denna grupp omfattar stål med hårdhet 45–65 HRC och vitt gjutjärn kring 400–600 HB. Hårdheten gör dem utmanande vid bearbetning. Skäroperationerna genererar värme och dessa material är mycket abrasiva mot verktygsstålens eggar.

Kompositer och andra material som inte definieras i ISO-standarden (O)

Kompositer och icke-metalliska material: Material som inte definieras av ISO-standarden, till exempel termoplaster, härdplaster, glasfiber- och kolfiberarmerade plaster (GFRP och CFRP), kolfiberkompositer, aramidfiberarmerade plaster, hårdgummi samt tekniskt grafit. Kompositer blir allt vanligare i flera branscher, särskilt inom flygindustrin.

Varför ska du känna till arbetsstyckets ISO-materialgrupp?

Bearbetbarheten hos arbetsstyckets material påverkar i hög grad lönsamheten i bearbetningsprocesser. Felaktigt val av verktyg och skärförhållanden vid kostnadsberäkning kan leda till extra kostnader och risk för ekonomiska förluster för företaget.

Genom att känna till arbetsstyckets materialgrupp kan operatören välja rätt verktyg och skärdata, vilket ökar effektiviteten och minskar kostnaderna. Detta är avgörande för att nå lönsamhet och kundnöjdhet.

Sammanfattning

Förståelse för ISO-materialgrupper samt förmågan att välja rätt bearbetningsmetoder och verktyg för olika material är en kärnkompetens inom verkstadsindustri, bearbetningsverkstäder och för maskinoperatörer. Genom att förstå de specifika egenskaperna och bearbetningskraven för olika material säkerställs att tillverkade komponenter uppfyller tekniska och kvalitativa krav. Rätt materialhantering och val av bearbetningsstrategi ökar produktionens effektivitet och slutproduktens kvalitet — något som är avgörande för att bibehålla konkurrenskraft och säkra kundnöjdhet.