Skaffa datablad för bearbetning av olika metaller !
Att svarva eller fräsa i stål, mässing eller
aluminium brukar inte innebära några större problem.
Men när det kommer till gjutjärn är det genast mer komplicerat. För Er som
köper rågodssatser till ångmaskiner eller gjutna hjul till lok och vagnar kan
några goda råd vara på sin plats.
Gjutjärn.
Gjutjärn i allmänhet och sandgjutet i synnerhet har ytterst en gjuthud som är synnerligen hård. För att alls kunna svarva i en sandgjuten eller kokillhärdad detalj är det viktigt att med första skäret komma genom hela gjuthuden. D.v.s. första skäret skall vara väl tilltaget. 0,75 - 1 mm är inte ovanligt. Men! det gäller också att hålla en låg skärhastighet. Skärhastigheten mäts i meter per minut ( m/min). Att fräsa igenom gjuthuden med vanliga fräsar av snabbstål går men är inte tillrådigt om man är rädd om sina pengar. Eggarna får mycket stryk. Skall man planfräsa en yta är det ekonomiskt bättre att först slipa av gjuthuden med t.ex. en vinkelslip och sedan fräsa som vanligt.
Formeln för skärhastigheten lyder: pi * d * v och gäller för alla metaller.
pi = 3,14
d= ämnets diameter i meter
v = spindelvarv per minut
Ex. Du skall svarva en detalj som är
75 mm i diameter = 0,075 meter
spindelvarv 100 varv per minut
3,14 x 0,075 x 100 = 23,55 meter/minut.
Med svarvstål av hårdmetall bör
skärhastigheten vid grovbearbetning av gjutjärn ligga mellan 15 och 20 meter per minut
när
gjuthuden är avlägsnad men bara 5 - 15 m/min när gjuthuden skall svarvas
bort. ( Se Karlebo och Verkstadsindustrins handbok ). De flesta svarvar för oss amatörer går alldeles för fort. 100 - 125 varv som lägsta spindelvarv är
vanligt. Flera jag känner brukar "offra" eggen på ett sparstål
eller smitt stål
till första skär och sedan svarva färdigt med ett eller flera andra stål.
Samma formel gäller för fräsar med stor diameter t.ex. planfräsar.
OBS! att formeln för
skärhastighet gäller för alla material.
Materialleverantörerna lämnar gärna datablad för just deras material. Det gäller inte bara gjutjärn utan alla deras stålkvaliteter.
Stål.
Det är ganska slarvigt att bunta ihop
alla stålkvaliteter och bara kalla dem stål. Det finns ett stort
antal olika kvaliteter allt ifrån olegerat med stor halt av bl.a. svavel
och andra orenheter - till höglegerat + de rostfria kvaliteterna. Det skulle
föra för långt att här redovisa de olika kvaliteterna. Nämnas skall att
rostfria stål är mycket jobbiga att bearbeta. De är mycket hårda
och kräver belagda hårdmetallskär och i vissa fall speciell kylning och smörjning. Kolla med resp. leverantör. Automatstål
SS 1914 är desto
mjukare och kan nästan jämföras med mässing. OBS ! att
silverstål inte har det minsta med silver att göra, det kallas bara så för
att det har en slät yta med snäva toleranser. Inte mycket skiljer det
kvalitetsmässigt från vanligt SS 2172 axelstål. Såväl silverstål som SS
2172 är härdbara. Även vissa kilstål är härdbara och kan
användas till bl.a. gradmejslar och dornar.
Rekvirera kvalitet och skärdatatabeller från resp. stål-leverantör. Kan
oftast göras på Internet.
Mässing.
Mässing är en legering av koppar och zink och finns i en mängd olika kvaliteter, men kan enkelt indelas i 3 grupper: mjukt, medelhårt och hårt. Det är i stora drag halten av zink som avgör hårdheten. Mjukt och medelhårt ger mest långa spiralformade spån medan hårt är mera sprött och ger korta spån. Det finns också speciellt extra mjukt mässing för trycksvarvning. Mässing heter Brass på engelska.
Koppar.
Koppar är ganska lurigt att jobba med - både i svarv och fräs. Både svarvstål och fräsar måste ha superskarpa eggar. Vissa kopparkvaliteter har en tendens att "flytta på sig" och känns "sega" när man svarvar. Även bland koppar finns olika kvaliteter och hårdheter bl.a. Berylliumkoppar. Ett glödgat kopparämne är inte lämpligt att svarva i. Glödgning är att hastigt kyla av ett rödvarmt ämne. Det blir synnerligen mjukt. Om man bearbetar ett glödgat ämne med t.ex. hammare hårdnar det igen.
Aluminium.
Även aluminium finns i olika kvaliteter. Från mjukt till superhårt. Superhårt aluminium kallas ofta Duraluminium eller bara Dural. Begär att få kvalitet och bearbetningsanvisningar av tillverkaren. Tänk på att slipstoft från aluminium är lättantändligt och kan vara explosivt ! Aluminium med högt Magnesiuminnehåll får INTE kylas med vatten av samma skäl.
Vitmetall och "Babbits".
Vitmetall är en legering av bly, antimon och små mängder koppar och tenn. Lätt att gjuta men inte särskilt bra att bearbeta i svarv eller fräs. Finns i kvaliteterna mjukt samt sprött.
Babbits innehåller inget bly utan består av 83% tenn, 11% antimon och resten koppar. Används till lagringar och kan gjutas direkt i lagerhuset. Kan svarvas men måste skavas med skavstål till passning.
Brons.
Med brons menar man kopparlegeringar som inte innehåller större mängder zink. Bland de viktigaste bronserna kan nämnas aluminiumbrons och fosforbrons. Båda kvaliteterna används som lager. Fosforbrons är väl den kvalitet som vi amatörer mest kommer i kontakt med. Är lätt att bearbeta och används som s.k. självsmörjande lager och bussningar. Alla bronser kan hårdlödas. Även nysilver är en brons en s.k. koppar-zink-nickel legering. Lätt att bearbeta i såväl svarv som fräs. Överdrages elektrolytiskt med silver till hushållsbestick etc. Brons förekommer mest som gjutna detaljer t.ex. prydnadssaker. Brons heter Gunmetal på engelska.
Plaster.
Termoplaster som är lämpliga att svarva och fräsa är
av typerna Polyamid och Acetal. Vi känner dessa mest under deras
varubeteckningar nylon resp. delrin. Betecknas som
"feta" d.v.s. att de är utmärkta att användas som glidlager ,
bussningar och kugghjul. Kan svarvas, fräsas, borras och gängas. Lätta att
bearbeta.
Härdplaster är ofta armerade med väv eller glasfiber och synnerligen
hållfasta. Används flitigt industriellt till bl.a. kugghjul och kamhjul. Kan
bearbetas som ovan, men de glasfiberarmerade klår eggarna på svarvstål
och fräsar.
Ebonit (hårdgummi) är ingen plast men kan bearbetas på samma sätt.
Trä.
Vissa hårda träslag går ganska bra att svarva på "vanligt" sätt t.ex. ek, bok och björk, medan mjuka träslag som fur och gran däremot bör svarvas i en träsvarv enl. skärmetoden. Själv gillar jag inte att svarva i trä, ännu mindre att putsa trä i en metallsvarv. Spån bakar ihop sig med det fett som finns i spindlar etc. och kan vara svårt att bli av med.