סיווג של ברזי הזרקה לפי חומרים לייצור
1. ברזי הזרקה HSS (ברזי הזרקה מפלדת מהירות גבוהה)
ברזי הזרקה HSS עשויים מפלדת מהירות גבוהה, סוג של פלדת סגסוגת המכילה טונגסטן, מוליבדן, כרום וונדיום, מה שמקנה לברזים עמידות בסיסית לחום וחוזק. כסוג הנפוץ והחסכוני ביותר, הם בשימוש נרחב בתסריטי מכונה מדויקת כלליים.
מאפייני חומר מרכזיים
- קשיות: HRC 62-65, שיכולה לשמור על שמירה טובה על הקצה במהלך עיבוד במהירות מתונה ולהתרכך כאשר הטמפרטורה מגיעה לכ-600°C.
- חוזק: חוזק גבוה ועמידות טובה בפני זעזועים, לא קל לשבור או לשבור תחת השפעה חיצונית קלה, וניתן לחדד מחדש מספר פעמים לשימוש חוזר.
- חסכוני: עלות ייצור נמוכה בהשוואה לברזים מחומרים בעלי ביצועים גבוהים אחרים, מתאימים לייצור בכמויות קטנות ולצרכי עיבוד כלליים.
תסריטים רלוונטיים
אידיאלי לעיבוד חוטים פנימיים של חומרים דוקיליים בעלי קשיות נמוכה, כולל פלדת פחמן נמוכה, סגסוגות אלומיניום, נחושת, ברזל יצוק ומתכות לא ברזליות אחרות. הוא בשימוש נרחב בייצור מכונות כלליות, עיבוד חומרה ותחומים של ייצור בכמויות קטנות שבהם הדרישות לדייקנות חוטים וחיי כלי אינם גבוהים במיוחד.
הערה: לא מתאים לעיבוד במהירות גבוהה או לעיבוד חומרים בעלי קשיות גבוהה (מעל HRC 30), מכיוון שהוא נוטה לשחיקה מהירה ולירידה בחיי השירות.
2. ברזי הזרקה HSS-E (ברזי הזרקה מפלדת מהירות גבוהה קובלטית)
ברזי הזרקה HSS-E הם גרסאות משודרגות של ברזי הזרקה HSS, עשויים מפלדת מהירות גבוהה שהוספה לה סגסוגת קובלט של 5%-8% (המכונה גם HSSE), מה שמשפר באופן משמעותי את קשיות החום ועמידות השחיקה של החומר. הם הברזים בעלי הביצועים הגבוהים ביותר בשימוש בתעשייה, במיוחד בתחומי עיבוד מדויק בינוני וגבוה.
מאפייני חומר מרכזיים
- קשיות חמה: קשיות אדומה מצוינת, שמסוגלת לשמור על קשיות גבוהה בטמפרטורות גבוהות (עד 650-700°C), מתאימה לעיבוד מתמשך במהירות גבוהה מבלי לרכך או לעוות.
- עמידות בפני שחיקה: 3-5 פעמים גבוהה יותר מאשר של טפלים סטנדרטיים מ-HSS, עם חיי שירות ארוכים יותר, מה שיכול להפחית את תדירות החלפת הכלים ואת זמן ההשבתה של הייצור.
- חוסן: תוך שיפור עמידות השחיקה, היא עדיין שומרת על חוסן טוב, עמידה בפני שבירה וניפוץ תחת כוחות עיבוד כבדים, ומתאימה לרוב מכונות CNC ומכונות טיול אוטומטיות.
תסריטים רלוונטיים
בשימוש נרחב בעיבוד בכמויות גבוהות, דיוק בינוני, מתאימה למגוון חומרים, כולל פלדת אל חלד (304/316), פלדת פחמן, פלדת סגסוגת (עד HRC 45), סגסוגות אלומיניום וסגסוגות נחושת. זהו הכלי המועדף על תעשיות רכב, הידראוליקה, פניאומטיקה ו-3C אלקטרוניקה, כגון עיבוד חורי חוטים של חלקי מנוע רכב, חיבורים הידראוליים, ומארזי מוצרים 3C.
3. ברזי הזרקה PM-HSS (ברזי הזרקה מפלדת מהירות גבוהה מטאלורגיה אבקתית)
טפלים מ-HSS להזרקה עשויים מפלדת מהירות מהנדסה אבקתית, המיוצרת על ידי סינטרינג אבקת מתכת עדינה מאוד תחת טמפרטורה ולחץ גבוהים. תהליך הייצור המתקדם הזה הופך את מבנה החומר לאחיד יותר, עם גרגרים דקים יותר וללא פגמים פנימיים, ובכך משיג ביצועים כוללים טובים יותר מאשר חומרים מסורתיים של HSS ו-HSS-E.
מאפייני חומר מרכזיים
- מבנה אחיד: מבנה גרגרים עדין מאוד (גודל גרגר מתחת ל-10μm) מבטיח קשיות וחוסן עקביים, ומונע הבדלי ביצועים הנגרמים על ידי מבנה לא אחיד של פלדת יציקה מסורתית.
- קשיות וחוסן גבוהים: קשיות עד HRC 66-68, שהיא גבוהה יותר מ-HSS-E, ובו בזמן שומרת על חוסן מצוין, משיגה את האיזון בין עמידות לשחיקה ועמידות בפני פגיעות.
- עמידות גבוהה בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה: המבנה האחיד הופך את פני השטח של הטפל לחלק יותר, מפחית חיכוך במהלך העיבוד, ומשפר את עמידות השחיקה ועמידות בפני קורוזיה, מה שלא קל ליצירת הידבקות עם חומר העבודה.
תסריטים רלוונטיים
מתאימה לתסריטי עיבוד בעלי דיוק גבוה, מהירות גבוהה ודרישות גבוהות, כגון עיבוד חומרים מסגסוגת קשה, פלדת אל חלד, וחומרים עמידים לחום (עד HRC 50). בשימוש נרחב בתעשיות תעופה, מכונות מדויקות, ציוד רפואי ותעשיות נוספות, כגון עיבוד חורי חוטים של חלקי מבנה מטוסים, מכשירים מדויקים ורכיבי מכשור רפואי.
הערה: עלות הייצור גבוהה יותר מ-HSS ו-HSS-E, המתאימה לצרכי עיבוד בעלי דיוק גבוה וערך מוסף גבוה.
4. ברזי הזרקה קרביד (ברזי הזרקה מקרביד טונגסטן)
טפלים מ-carbide עשויים מטונגסטן קרביד (WC) כמרכיב עיקרי, מחוברים עם קובלט (Co) (תוכן קובלט בדרך כלל 6%-12%), יוצרים חומר קומפוזיט מתכתי-קרמי עם קשיות גבוהה מאוד. הם המוצרים מהדרגה הגבוהה ביותר בטפלים להזרקה, בשימוש בעיקר לעיבוד חומרים בעלי דיוק גבוה מאוד וקשיות גבוהה.
מאפייני חומר מרכזיים
- קשיות קיצונית: קשיות עד HRC 70-90, שהיא גבוהה בהרבה מ-HSS ו-HSS-E, ויכולה לשמור על קשיות בטמפרטורות של עד 1000°C, מתאימה לעיבוד חומרים בעלי קשיות גבוהה (מעל HRC 50).
- עמידות גבוהה בפני שחיקה: חיי השירות הם 5-20 פעמים מאלו של טפלים מ-HSS ו-3-5 פעמים מאלו של טפלים מ-HSS-E, מה שיכול להפחית משמעותית את תדירות החלפת הכלים ואת עלות הייצור בעיבוד בכמויות גבוהות.
- דיוק גבוה: החומר בעל יציבות ממדית טובה, והטפל המעובד על ידי חיתוך CNC מדויק מציע דיוק ממדי גבוה מאוד ודיוק בפרופיל חוט, שיכול להשיג דיוק חוטים ברמה ISO 1-2.
- שבריריות: קשיות גבוהה גורמת לשבריריות יחסית גבוהה, עמידות לקויה בפני זעזועים, ושבירה קלה תחת פעולה לא נכונה (כגון מומנט גבוה מדי או כוח לא אחיד), ולכן נדרשת יציבות גבוהה בעיבוד.
תסריטים רלוונטיים
בשימוש בעיקר לעיבוד חומרים בעלי דיוק גבוה מאוד וקשיות גבוהה, כגון פלדת סגסוגת בעלת חוזק גבוה, סגסוגת טיטניום, סגסוגת עמידה לחום, ופלדה מחושלת (HRC 50-65). בשימוש נרחב בתעשיות תעופה, צבאיות, ומכונות מדויקות ברמה גבוהה, כגון עיבוד חורי חוטים של להבי טורבינה של מנועי מטוסים, חלקי מבנה מסגסוגת טיטניום, ורכיבי תבניות מדויקות.
הערה: אינה מתאימה לעיבוד ידני או לעיבוד עם יציבות ציוד לקויה, ודורשת התאמה עם מכונות CNC מדויקות וכלי חיזוק יציבים כדי למנוע שבירת טפלים.