När man bygger ett hus börjar man alltid med att lägga grunden. Husets hållfasthet och stabilitet beror på hur stark grunden är. Vid konstruktion av skärande verktyg är det skärverktygsmaterialet som utgör grunden. Det finns olika typer av skärverktygsmaterial: hårdmetall, polykristallin diamant, snabbstål, keramik med mera, och inom varje materialtyp finns olika sorter. Under den tekniska utvecklingen inom skärande bearbetningen har införandet av nya skärverktygsmaterial och dess användningssätt inneburit att skärhastigheterna kunnat ökas väsentligt, och därmed även produktiviteten. Det förra århundradet, och särskilt dess sista halva, präglades av en snabb utveckling av nya skärverktygsmaterial, något vi inte ser idag. Betyder det att utvecklingen av skärverktygsmaterialen redan har nått sin topp och att utvecklingen stagnerat? Självklart inte. Dagens utveckling går djupare och är fokuserad på materialets struktur och på ytbeläggningar. Skillnaderna kan oftast bara observeras genom att använda elektronmikroskop (SEM), röntgendiffraktion (XRD), elektrondiffraktion (EBCD) och andra sofistikerade metoder.

Det vanligaste skärverktygsmaterialet idag är hårdmetall, oftast belagd. När det gäller prestanda, ger den belagda hårdmetallen en rimlig balans mellan effektivitet, verktygslivslängd och kostnad. En viss hårdmetallsort utgörs av en kombination av hårdmetall, beläggning och efterbehandling. Endast en av dessa komponenter – den sintrade hårdmetallen – är en nödvändig komponent i alla dessa sortvarianter. De övriga är valfria. Sintrad hårdmetall är ett kompositmaterial som består av hårda karbidpartiklar som binds ihop med en metall (oftast kobolt). Oftast beläggs hårdmetaller för tillverkning av skärande verktyg med slitstarka ytbeläggningar. Det finns också ett flertal efterbehandlingar som görs på den belagda hårdmetallen (till exempel på spånsidan av ett vändskär). Dagens utveckling av hårdmetall som skärverktygsmaterial kan delas in i tre riktningar: produktionstekniken för hårdmetalltillverkning, avancerade beläggningsmetoder och innovativa tekniker för efterbehandlingar. Stora framgångar har uppnåtts i alla tre, vilket återspeglas i den stora mängd nya sorter som lanseras på marknaden av ledande tillverkare av skärande verktyg.
Kunderna som köper skärande verktyg kan analysera sorterna med avseende på parametrar som produktivitet, verktygets livslängd och prestanda. Hur en ny produkt skapades är mindre viktigt för kunden, som istället bedömer utvecklingen utifrån användbarhet och effektivitet.

När det gäller utveckling av hårdmetallsorter är ISCAR mycket lyhörd för kraven från industrin. ISCAR´s skärverktygsmateriallösningar, som utvecklas med tanke på trenderna inom modern metallbearbetning, är i många fall typiska för utvecklingen. Ett exempel är svårbearbetade material som titan, värmebeständiga stål och superlegeringar. Under den senaste tiden har användningen av sådana material inom industrin ökat starkt. Flygindustrin har länge använt dessa material, men numera blir de allt vanligare även inom kraftgenerering, bilindustrin samt olje- och gasbranschen. Den ökande användningen av dessa material kräver nya tekniska lösningar, både maskiner och skärande verktyg. De nya skärverktygen kräver en lämplig grund av avancerade materialvarianter för att kunna skapa önskade skärgeometrier. För att bygga denna grund använde ISCAR de uppgraderade hårdmetallsorterna som utvecklats av företagets metallurger under senare år.

För fräsning har ISCAR utvecklat den PVD-belagda sorten IC882 och den CVD-belagda sorten IC5820 – två chokladfärgade hårdmetallsorter för bearbetning av titan, högtemperaturlegeringar och rostfritt stål. En viktig komponent i de nya sorterna är efterbehandlingen, som ökar verktygens livslängd genom att öka motståndskraften mot urflisning, notchförslitning och lösegg. Sorten IC882 har imponerande prestanda vid svåra bearbetningsförhållanden, och fördelarna med IC5820 blir som mest tydliga när materialet används för fräsning med högtryckskylning.

För borrning har ISCAR tagit fram IC5500, en ny sort med en flerskikts CVD-beläggning, och med en efterbehandling som ökar livslängden på verktyget. Sortens framgångar har lett till att IC5500 även använts till produkter för fräsning: de nya runda vändskären i fräsar för bearbetning av 3D-ytor, tillverkas uteslutande av denna sort. Den PVD-belagda hårdmetallsorten IC806 är särskilt utformad för svarvning av högtemperaturtåliga superlegeringar. Sorten har fått mycket uppskattning från flygindustrin, varför ISCAR även utökat tillämpningsområdet för IC806 till gängskär. Utöver hårdmetall använder bearbetningsindustrin andra hårda skärmaterial som keramik, diamant och kubisk bornitrid (CBN). Användning av dessa material för svårbearbetade material ger avsevärda produktivitetsökningar. Under senare år har ISCAR kompletterat sitt sortiment av skärmaterial med flera nya icke-hårdmetall sorter, bland annat SiAlON-sorterna IS25 och IS35 för bearbetning av högtemperaturlegeringar och CBN-sorten IB20H, för hårdsvarvning (Bild 1).

Kundernas krav är dock inte begränsade till effektiv bearbetning av superlegeringar eller titan. Stål är fortfarande det viktigaste konstruktionsmaterialet, och tillverkarna av skärande verktyg söker ständigt efter de mest lämpade lösningarna, och strävar efter att utveckla avancerade skärsorter. Även här står sig ISCAR i konkurrensen. Ett exempel är den senaste innovationen för av- och spårstickning: två nya PVD-belagda hårdmetallsorter, IC1010 och IC1030, som används i TANG-GRIP och DO-GRIP skär (Bild 2). Dessa sorter är avsedda för bearbetning av rostfritt stål och stål. Den hårda submikronsorten IC1010 rekommenderas för produktiv av- och spårstickning med hög skärhastighet, medan den segare sorten IC1030 är mer lämpad för intermittent bearbetning och instabila bearbetningsförhållanden.
Utvecklingen av nya skärmaterial är mycket viktigt för verktygstillverkarna eftersom skärande verktyg behöver en stabil grund att stå på. ISCAR:s motto "ständig utveckling" styr och inspirerar utvecklingen och förbättringen av nya verktygsmaterial.

Allmänna bakgrundsbilder (Bild 3 och 4)

Bild 1


Bild 2


Bild 3


Bild 4