全陶瓷铣刀的安全使用

对全陶瓷铣刀的研发开启了镍基合金材料加工的美好前景。与硬金属刀具相比，全陶瓷刀具的加工效率可以提高八倍。 材料科学领域的技术进步和继续发展不断促进对高难度工件加工的能力和效率。采用镍基合金材料可以极大提高汽轮机的整体效用。由镍基合金材料构成的单晶汽轮机斗轮配备有一个复杂的冷却槽与陶瓷隔热层系统，它将在高达1450℃的温度条件下投入使用。这种独特的机械和耐热性能却向机械加工提出了极大的要求。仅在加工一件喷气推进装置上，就需耗用大约3000件转位刀片，相对而言，对一辆轿车的制造，则平均却只需耗用两件转位刀片。 实现更高的切削速度 镍基合金材料的耐热性高、导热性差，因此可造成切削表面的温度很高。这会促使切削材料变软。由于在其微结构中含有易磨损的碳化物，在温度和机械过负荷的情况下，刀具往往容易失灵。经涂层的硬金属刀具只在20m/min以下的切削速度作业时，工作稳定。各种试验表明，通过采用陶瓷材料切削，切削速度有望提高30～50倍。关键性的因素是陶瓷具有优越的耐热性能。因此，可以在切削流程中，把温度提升到足够高，使工件材料变软，变得容易被切削。由此可以跨入到高速切削（HSC）技术领域。与采用陶瓷材料的转位刀片相匹配的铣刀在市场上已有供应，这种刀具还可用在汽轮机斗轮的粗加工上。但是，出于设计方面的原因，刀具的最小规格仍有所限制。目前商用最小刀具的直径为32mm。针对要求更小刀具直径或复杂的切削轮廓面的加工任务，除了采用硬金属刀具和HSS刀具之外，还可以采取研磨工艺和线切割工艺。

在标准行程和单位时间的切削体积方面，对市场上常见的涂层和无涂层硬金属刀具与所研发的陶瓷刀具的对比结果表明，采用全陶瓷铣刀的生产效率可以提高八倍

把现代陶瓷切削材料的切割能力引用到这些应用场合上来，已成为位于柏林的Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik（IPK）研究机构的研究重点。早在2006年，第一批陶瓷铣刀试验样品在Fraunhofer-Allianz高效陶瓷公司的“Cercut”项目中问世。这些刀具在试验性应用中获得了成功。鉴于刀具制造厂商和用户予以的积极反响，联合机构将继续向前推进业已展开的研发工作。