Vändskär för svarvning är små, men avgörande komponenter i modern metallbearbetning. Med dessa roterbara skärverktyg formar man, jämnar till och förädlar olika metallstycken. Tack vare konstruktionen med flera skäreggar, kan man rotera fram en ny egg när den man just använt blivit utsliten. Resultat? Längre livslängd och högre produktivitet.
Vändskär för svarvning används i första hand för bearbetning av metall. Vid arbeten där svetsning ingår kan vändskär vara användbara i det förberedande arbetet, till exempel för att jämna till metallytor så att fogar passar ihop innan svetsning. Med vändskär kan man alltså svarva bort ojämnheter och skapa god passform mellan delarna.
Hur använder man ett vändskär?
Vändskär är utformat för att fästas i verktygshållare på CNC-svarvar, men även i fräsar. Man bearbetar främst roterande metallstycken av stål, rostfritt stål, aluminium och gjutjärn. För svårbearbetade material som titan eller superlegeringar krävs särskilda skärmaterial som CBN eller PCD samt anpassade skärparametrar.
Skärinsatsen som har flera eggar (vändskäret) kan rotera för att exponera en ny skäregg allt eftersom de man använder slits ut. När alla eggar är utslitna är det dags att byta ut ett vändskär.
Kylning och smörjning är del av bearbetningsprocessen för att hålla verktyget så svalt som möjligt och minska slitage. Spån och damm fångas upp med hjälp av ett utsug för att hålla arbetsytan ren och smidig.
Vändskärets tekniska egenskaper
Vändskär är tillverkade av hårdmetall, en kemisk förening av wolframkarbid (WC) som man blandar med en mindre mängd bindmedel, vanligtvis kobolt (Co). Hårdmetall är extremt stark och värmetålig, vilket gör vändskärets eggar optimala för bearbetning av i stort sett all slags metall.
Vändskär kan också tillverkas av keramik, kubisk bornitrid (CBN) och polykristallin diamant (PCD) för att bearbeta extremt hårda och svårbearbetade material.
Med rätt maskin och verktygsinställning kan vändskär ge mycket hög precision – ofta inom området ±0,02–0,1 mm.
Dessa maskiner använder vändskär
Inom metallsmide och tillverkningsindustri använder man vändskär främst i dessa maskiner:
CNC Svarvar
CNC-svarven är en datorstyrd bearbetningsmaskin som tillverkar cylindriska komponenter genom att rotera arbetsstycken under tiden som ett skärverktyg karvar bort material efter exakt information från 3D-modeller i CAD-program, eller liknande.
Förkortningen CNC – Computer Numerical Control – innebär att svarven styrs helt digitalt.
Fräsmaskiner
På bearbetningsmaskiner monteras vändskär i fräskroppar, men infästningen och kraftöverföringen skiljer sig från svarvning.
Fräsmaskinen kan utföra en stor variation arbeten, från enkla profiler till komplexa tredimensionella former genom fräshuvudets roterande förmåga samt möjligheten till vinklingar i olika lutningsgrader. Överlag är fräsmaskiner perfekta verktyg för att ta fram prototyper i faser av produktutveckling.
Borrmaskiner och planbearbetning
Vissa typer av borrhuvuden använder utbytbara vändskär för att effektivt skära i metall vid hålbearbetning.
Vändskärets geometriska former och vinklar
Vändskär kan ha olika geometriska former, beroende på vilka slags bearbetningar de är ämnade för. Formen påverkar snittyta, angreppsvinklar, detaljnivå och slutresultat. Vinklar har stor inverkan på skärkraft, spånflöde och värmeutveckling vid metallbearbetningar.
En översikt av vändskärets geometriska former:
Rund form – bra när man vill få fram mjuka former och lite djupare snitt.
Kvadratisk form – passar bra för grovbearbetning.
Triangulär form – effektiv när man vill bearbeta små och svåråtkomliga ytor på hög detaljnivå.
Diamant- eller rombisk form – skärformen väljs efter bearbetningstyp – till exempel rund för finbearbetning och fyrkantig eller triangulär för grovare ingrepp.
Specialformer – lämpliga för särskilda uppgifter, exempelvis spår i metallytor eller olika slags profiler.
Göhlins är en leverantör med stort utbud av vändskär i olika former – Upptäck fler vändskär hos Göhlins.
Användningsområden av vändskär för svarvning
Inom fordonsindustrin använder man vändskär för att tillverka motordelar, växellådor och komponenter till bromsar.
Flyg- och rymdindustrin använder tekniken för att bearbeta avancerade material så som titan och speciallegeringar.
I metall- och verkstadsindustrin spelar vändskär en viktig roll i olika produktframställningar, även inom medicinteknik där man tillverkar små komponenter på hög detaljnivå för medicinsk utrustning.
Man kan även använda vändskär för reparationer och underhåll av maskiner, bland annat inom verkstadsindustrin genom att svarva till och tillverka komponenter som ska byta ut slitna maskindelar.
Fördelar och nackdelar med vändskär
Några av de främsta fördelarna med vändskär är flexibiliteten. Ett skärverktyg som kan ha upp till åtta skäreggar blir väldigt praktiskt, speciellt som man kan rotera skärsidorna, vilket spar tid och pengar i produktioner.
Tiden det tar att rotera ett vändskär beror på hur maskinen är inställd och hur vändskäret sitter fast. Det finns ingen fast tid; en maskin kan rotera ett skärverktyg på några sekunder om det finns en automatisk verktygsväxlare, medan en manuell rotation tar längre tid.
Fördelen i jämförelse med traditionella skärverktyg ligger i hanterbarhet och resurser, även precision. Man behöver slipa vanliga skärverktyg, vilket kräver utrustning och tid. Fördelen med vändskär besitter också i utbytbarheten. Varje byte kostar visserligen en slant, men å andra sidan har man snabbt tjänat in dessa summor genom färre produktionsstopp. Kylvätska och skärdata spelar också stor roll för verktygens livslängd och slutresultat.
Sammanfattningsvis är vändskär bra för:
- Jämn kvalitet och hög precision
- Lägre tillverkningskostnader per enhet
- Passar bra för industriell automation
- Hållbar livslängd
Nackdelar med vändskär är att man måste ha speciella verktygshållare och maskiner till hands för att dessa ska kunna fungera optimalt. För vissa specialarbeten kan dessutom slipade verktyg generera bättre kvalitet och högre precision.
Överlag väger dock fördelarna tyngre än nackdelarna, men det beror på hur man planerar att använda ett vändskär och vilka kringresurser som finns. Om man har utrustningen som krävs, kan vändskär bli en både ekonomisk, praktisk och hållbar lösning ur flera aspekter, framförallt kvalitetsmässigt.
