الماس های مثلثی یکی از پرکاربردترین انواع الماس‌های قابل جایگزین در عملیات تراشکاری محسوب می‌شوند. این الماس ها به دلیل شکل هندسی منحصر به فرد خود که دارای سه لبه برشی قابل استفاده است، در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. زاویه شکل ۶۰ درجه الماس های مثلثی آن‌ها را برای عملیات تراشکاری عمومی، نیمه پروفیل و تیزبری بسیار مناسب می‌سازد.
در استانداردهای بین‌المللی، الماس های مثلثی با حرف “T” مشخص می‌شوند که نشان‌دهنده شکل مثلثی آن‌ها است. این الماس‌ها معمولاً با زاویه منفی ساخته می‌شوند که باعث ایجاد لبه برشی قوی تر و مقاوم تر در برابر ضربه و سایش می‌شود. دایره محاطی این الماس‌ها معیار اصلی تعیین اندازه آن‌ها بوده و مستقیماً بر عمق برش ممکن تأثیر گذارد باشد.
الماس‌های مثلثی به دلیل داشتن سه لبه برشی، بسیار مقرون به صرفه بوده و امکان استفاده بیشتر از هر الماس را فراهم می‌آورند. این ویژگی، همراه با تنوع در مواد سازنده و ابعاد مختلف، آن‌ها را به گزینه‌ای مطلوب برای صنایع تولیدی مختلف تبدیل کرده است.
نام گذاری و استانداردهای الماس‌های مثلثی
سیستم نام‌گذاری استاندارد ISO
در استاندارد ISO 1832، الماس‌های مثلثی با کد مشخصی شناسایی می‌شوند که اطلاعات کاملی از مشخصات آن‌ها را ارائه می‌دهد. سیستم نام‌گذاری، شامل هشت بخش اصلی است که به ترتیب عبارتند از: شکل الماس، زاویه آزادی، تلرانس، نوع الماس، اندازه، ضخامت، شعاع گوشه و جهت برش.
برای الماس‌های مثلثی، حرف “T” در ابتدای کد نشان‌دهنده شکل مثلثی است. حرف دوم معمولاً “N” است که نشان‌دهنده زاویه آزادی صفر درجه (زاویه منفی) است. حرف سوم “M” یا “G” می‌تواند باشد که کلاس تلرانس را مشخص می‌کند. حرف چهارم که معمولاً “G” است، نوع سوراخ و براده شکن الماس را تعیین می‌کند.
به عنوان مثال الماس رایج TNMG 160408 به این صورت تفسیر می‌شود: T برای شکل مثلثی، N برای زاویه منفی، M برای کلاس تلرانس، G برای نوع خاص براده شکن، 16 برای دایره محاطی ۱۶ میلی‌متری، 04 برای ضخامت ۴.۷۶ میلی‌متری، و 08 برای شعاع گوشه ۰.۸ میلی‌متری.
سیستم نام‌گذاری استاندارد ANSI
در سیستم ANSI B212.4-2002، الماس‌های مثلثی با روش متفاوتی کد گذاری می‌شوند. در این سیستم نیز حرف “T” نشان‌دهنده شکل مثلثی است، اما اعداد به صورت متفاوتی تفسیر می‌شوند. برای مثال، در کد TNMG 332، عدد اول (3) نشان‌دهنده طول لبه برشی در واحد شانزدهم اینچ است، عدد دوم (3) ضخامت را در شانزدهم اینچ نشان می‌دهد، و عدد سوم (2) شعاع گوشه را تعیین می‌کند.
تبدیل بین دو سیستم نیازمند درک دقیق هر دو استاندارد است. برای مثال، TNMG 332 در سیستم ANSI معادل TNMG 160408 در سیستم ISO است. این تطابق به مهندسان کمک می‌کند تا الماس‌های مختلف تولیدکنندگان متفاوت را با یکدیگر مقایسه کنند.
انواع مختلف الماس‌های مثلثی
انواع مختلفی از الماس‌های مثلثی بر اساس نوع نصب و کاربرد وجود دارد. TNMG که رایج‌ترین نوع است، دارای زاویه منفی و دو طرفه قابل استفاده است. TCMT الماس یک طرفه با زاویه مثبت است که برای عملیات تراشکاری که نیاز به لبه های تیز در قطعه کار می باشد، مناسب‌تر است. TPKN، TPG و TPU نیز از انواع دیگر هستند که هر کدام کاربرد خاصی دارند.
TPMR نوع دیگری از الماس‌های مثلثی است که برای کاربردهای خاص طراحی شده است. تفاوت‌های این انواع در زاویه آزادی، نوع براده شکن، و روش نصب است. انتخاب نوع مناسب بسته به نوع عملیات، مواد قطعه کار، و شرایط ماشین‌کاری متفاوت است.
کاربردهای صنعتی و انتخاب مناسب
تراشکاری فولادها
الماس‌های مثلثی کاربرد گسترده‌ای در تراشکاری انواع مختلف فولاد دارند. برای فولادهای کم کربن، الماس‌های کاربید با درجات P10 تا P30 مناسب هستند. این درجات تعادل مناسبی بین سختی و ضربه پذیری فراهم می‌آورند. براده شکن مناسب برای کنترل براده در این مواد بسیار حائز اهمیت است.
فولادهای پرکربن و آلیاژی نیاز به الماس‌های سخت تر دارند. درجات P01 تا P20 برای این مواد توصیه می‌شود. سرعت تراش پایین تر و استفاده از خنک کاری مناسب برای حفظ عمر الماس ضروری است. زاویه منفی الماس‌های مثلثی برای این کاربردها مزیت محسوب می شود، زیرا لبه های قوی تری فراهم می‌آورد.
استنلس استیل به دلیل خواص منحصر به فرد خود نیاز به الماس‌های خاصی دارد. گروه‌های مختلف استیل از جمله 303، 304، 316 هر کدام رفتار متفاوتی در ماشین کاری نشان می‌دهند. استیل تمایل به چسبیدن به لبه برشی دارد که نیاز به براده شکن مناسب و هندسه تیز را ایجاد می‌کند.
تراشکاری چدن
چدن یکی از مناسب‌ترین مواد برای تراشکاری با الماس‌های مثلثی است. چدن خاکستری به دلیل ساختار گرافیتی، براده های کوتاه و شکسته تولید می‌کند که کنترل آن‌ها آسان است. الماس‌های کاربید با درجات K10 تا K30 برای چدن مناسب هستند.
چدن نشکن (داکتیل) نیاز به الماس‌های سخت تری دارد. این نوع چدن براده های طویل تری تولید می‌کند و نیاز به براده شکن مؤثر دارد. سرامیک‌ها نیز برای ماشین‌کاری پرسرعت چدن گزینه مناسبی هستند.
چدن سفید بسیار سخت و ساینده است. ماشین‌کاری این ماده نیاز به الماس‌های CBN یا سرامیک دارد. سرعت پایین و پیشروی کم، معمولاً توصیه می‌شود. استفاده از ماشین‌های سخت و بدون لرزش برای این کاربرد ضروری است.
فلزات غیرآهنی
آلومینیوم و آلیاژهای آن نیاز به الماس‌های تیز و با زاویه مثبت دارند. الماس‌های PCD برای ماشین‌کاری پرحجم آلومینیوم بسیار مناسب هستند. لبه تیز و کیفیت سطح فوق‌العاده از ویژگی‌های اصلی این الماس‌ها است. برای کاربردهای عمومی، کاربیدهای درجه K10 نیز قابل استفاده هستند.
تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل هدایت حرارتی پایین و واکنش‌پذیری بالا، ماشین‌کاری دشواری دارند. الماس‌های کاربید با لبه تیز و استفاده از خنک کاری فراوان توصیه می‌شود. سرعت پایین و پیشروی ثابت برای جلوگیری از سخت شدن کاری ضروری است.
مس و آلیاژهای آن نرم و چسبناک هستند. الماس‌های PCD یا کاربیدهای بسیار تیز برای این مواد مناسب هستند. زاویه مثبت و براده شکن مناسب برای جلوگیری از تشکیل لبه نوری ضروری است.
راهنمای انتخاب الماس
انتخاب الماس مناسب نیازمند در نظرگیری عوامل متعددی است. جنس قطعه کار اولین و مهم‌ترین معیار است. جدول‌های کاربرد که توسط تولیدکنندگان ارائه می‌شود، راهنمای مناسبی برای انتخاب اولیه هستند.
شرایط ماشین‌کاری شامل نوع عملیات (خشن کاری یا فینیش)، عمق برش، سرعت، و پیشروی بر انتخاب الماس تأثیر می‌گذارد. برای عملیات خشن کاری، الماس‌های ضخیم تر با شعاع گوشه بزرگ تر مناسب هستند. برای عملیات فینیش، الماس‌های نازک تر با شعاع گوشه کوچک تر ترجیح داده می‌شوند.
سختی و پایداری ماشین نیز در انتخاب الماس مؤثر است. ماشین‌های سخت و بدون لرزش امکان استفاده از الماس‌های سخت تر و سرعت‌های بالاتر را فراهم می‌آورند. ماشین‌های قدیمی‌تر با لرزش بیشتر نیاز به الماس‌های ضربه پذیرتری دارند.
نتیجه‌گیری
الماس‌های مثلثی با تنوع در مواد، ابعاد، و استانداردها، گزینه‌های متعددی برای کاربردهای مختلف ماشین کاری فراهم می‌آورند. درک صحیح سیستم‌های نام‌گذاری ISO و ANSI برای انتخاب مناسب ضروری است. هر ماده سازنده ویژگی‌های منحصر به فردی دارد که باید با نیازهای کاربرد تطبیق یابد.
کارباید تنگستن همچنان رایج ترین گزینه باقی مانده است، اما مواد پیشرفته مانند CBN، PCD، و سرامیک‌ها در کاربردهای خاص مزایای قابل توجهی ارائه می‌دهند. پیشرفت مستمر در تکنولوژی مواد و روش‌های تولید، آینده‌ای روشن برای بهبود بیشتر عملکرد این الماس‌ها ترسیم می‌کند.
انتخاب صحیح و استفاده بهینه از الماس‌های مثلثی نه تنها کیفیت تولید را بهبود می‌بخشد بلکه بازدهی اقتصادی فرآیند تراشکاری را نیز افزایش می‌دهد. آگاهی از اصول و جزئیات مطرح شده در این مقاله، پایه‌ای محکم برای تصمیم‌گیری‌های صحیح در این زمینه فراهم می‌آورد.
یادداشت مهم:
تمامی اطلاعات این راهنما بر اساس تجربیات عملی و توصیه‌های کارشناسان معتبر صنعت ماشین‌سازی جمع‌آوری شده است. برای کاربردهای خاص، می توانید با کارشناسان فنی ما در گروه ردهاک (RedHawk) تماس حاصل بفرمایید.
