Rätt verktygsstål för en industrikniv beror på materialet som skärs, skärförloppet, maskingeometrin, spelmåttet och den drifttid som krävs mellan omslipningarna. En olämplig stålsort kan få en ersättningskniv att slitas, flisas ur eller deformeras på ett annat sätt än originaldelen. Stålsort, värmebehandling och levererad hårdhet måste därför behandlas som separata delar av specifikationen.
Kortversionen: materialfamiljerna
För de flesta industriella skärtillämpningar används tre huvudfamiljer av stål samt två vanliga kompletterande lösningar:
Kallarbetsstål, däribland D2 / 1.2379 och andra sorter som väljs efter tillämpningen. Databladen för BÖHLER K110 och Uddeholm Sverker 21 anger, beroende på belastning, tillämpningsspecifika riktvärden på ungefär 54–62 HRC för D2-klassen. Det är ståltillverkarnas vägledning, inte en generell specifikation för den levererade kniven.
Snabbstål (HSS) som M2 / 1.3343 och M42. De behåller hårdheten vid förhöjd skärtemperatur och används när värme och nötning gör ett kallarbetsstål olämpligt.
Pulvermetallurgiska verktygsstål (PM-stål). Varje PM-stålsort måste bedömas för sig i tillämpningar där slitage eller eggstabilitet dominerar. CPM 10V / A11 och Vanadis 4 Extra tillhör olika familjer och får inte behandlas som utbytbara.
Hårdmetallbestyckning (TC). Hårdmetall har mycket hög slitstyrka men är sprödare än verktygsstål. Den används när tillämpningen och knivgeometrin motiverar den avvägningen.
Beläggningar som TiN, TiCN, CrN och DLC. De kan påverka ythårdhet, friktion, korrosionsbeteende och materialpåbyggnad, men de kan inte kompensera för fel basmaterial eller olämplig geometri.
Stålsort efter tillämpning
Primär och sekundär tobaksbearbetning
Knivar för cut rag, tobaksskärare, kapning av cigarettsträng och filter väljs utifrån eggstabilitet, kontrollerad hårdhet och drifttid mellan slipningar. Dessa knivar erbjuds vanligtvis i hårdmetall, med M2 HSS och D2 som alternativ. Leveransspecifikationen måste avtalas för den aktuella delen och skäruppgiften. Den godkända ritningen eller specifikationen anger geometri och acceptanskriterier; ett slitet prov kan visa slitagemönster och eggskick, men fastställer inte ensamt ursprunglig stålsort, hårdhet eller nominella mått.
Papper och konvertering
Knivar för delning, arkskärning, perforering och giljotiner specificeras utifrån eggkvalitet, dammbildning, eggavrundning och risk för urflisning. Cirkulära delnings- och bigknivar erbjuds vanligtvis i D2 eller hårdmetall. För giljotinknivar förekommer HSS, Cr-W-Mo-verktygsstål, HSS-inlägg och hårdmetallbestyckade eggar. Stålsort och hårdhet är fortfarande tillämpningsspecifika.
Trä — huggning, hyvling och fanérskärning
Hugg- och canterknivar kräver balans mellan slagtålighet och slitstyrka. A8 Modified är en etablerad stålsort för huggknivar. Beroende på drift används även stålsorter i D2-klassen och varianter bestyckade med hårdmetall eller Stellite. Tersa-system erbjuds med knivar i HSS och solid hårdmetall. Fanérknivar tillverkas i legerat verktygsstål, men exakt stålsort och hårdhet varierar med tillverkare och tillämpning.
Metall — klippning, delning och kanttrimning
Vid roterande delning används D2 / 1.2379 ofta för bland annat koppar, aluminium, tunn kallvalsad plåt och rostfritt stål. HSS och hårdmetall används i mer krävande tillämpningar. Stålsorten för saxskär väljs efter belastningen: slagtåliga sorter för tung kallbearbetning, D2-klassen för medelgrov plåt och icke-järnmetall samt H13-klassen för varmklippning.
Återvinning och plast
Knivar för shredders, granulatorer och kvarnar måste dimensioneras för slag, nötande råvara och främmande metallföremål i materialet. D2 / 1.2379 är vanligt i granulatorer, medan segare kallarbetsstål som DC53 och A8 används när slagbelastningen dominerar. Varje namngiven PM-stålsort måste bedömas mot det faktiska materialflödet och får inte behandlas som del av en enda, enhetlig materialfamilj.
Livsmedel
Knivar för livsmedelsbearbetning kan kräva korrosionsbeständiga stålsorter, särskilda ytkrav och dokumentation för livsmedelskontakt som definieras för den aktuella delen och marknaden. Stålsort, hårdhet och dokumentationsomfattning kan inte härledas enbart från maskinmärket, utan måste bekräftas för ordern.
Vad ”högkvalitativt europeiskt verktygsstål” faktiskt betyder
”Högkvalitativt europeiskt verktygsstål” ersätter inte en materialbeteckning. Inköp bör jämföra den namngivna stålsorten, tillämplig standard och eventuella krav på materialdokumentation i offerten. En löst angiven ”motsvarande” stålsort är otillräcklig när sammansättningen eller hur materialet reagerar vid värmebehandling påverkar delen.
Om RFQ:n kräver att ett tillgängligt materialintyg från stålverket vidarebefordras, ska det anges före beställningen. Tillgänglighet, intygstyp och vilka identifierare som ska kopplas till ordern bekräftas då i offerten.
Vad som bör verifieras vid materialmottagningen
Granskningen av inkommande material fastställs av ordern och kan omfatta:
Identifiering. Kontroll av levererad stålsort och, när det krävs, smältnummer mot order och tillgängliga materialhandlingar.
Granskning av materialintyg. Jämförelse av stålsort, smältnummer, kemisk sammansättning, leveranstillstånd och angiven standard med det beställda kravet.
Visuell kontroll eller måttkontroll. Kontroll av stång- eller bandmaterial mot inleveransspecifikationen när detta ingår i kontrollplanen.
Ett tillgängligt materialintyg EN 10204 3.1 kan vidarebefordras på begäran. Det följer inte automatiskt med varje leverans. Ange kravet i RFQ:n så att tillgänglighet och omfattning kan bekräftas i offerten.
Beläggningar och hårdmetallbestyckning
En beläggning eller hårdmetallbestyckning används när stålet ensamt inte ger den drifttid som krävs. Det är inte en korrigering av fel stålsort. Vanliga avvägningar är:
TiN / TiCN. Beläggningarna kan minska friktionen och höja ythårdheten. Temperaturgränser och lämplighet skiljer sig, så de ska väljas för den aktuella driften och inte behandlas som utbytbara.
CrN. En seg och korrosionsbeständig beläggning för fuktiga eller aggressiva miljöer och tillämpningar där material inte får fastna lätt.
DLC. En beläggningsfamilj med låg friktion. Hårdhet och temperaturgräns beror på den specifika DLC-typen och processen.
Hårdmetallbestyckning. Används när hög slitstyrka motiverar kostnaden och tillämpningen kan hantera hårdmetallens lägre seghet.
Underlag för offert på en specifik kniv
Skicka en ritning eller måttsatt skiss och, där det finns, ett slitet prov av den kniv som används i maskinen. Lägg till maskinmodell, materialet som skärs, linjeförhållanden, nuvarande livslängd och önskat antal. Ritningen definierar målgeometrin; provet visar urflisning, slitage och eggskick i den verkliga driften. Material, hårdhet och eventuella dokumentationskrav bekräftas i offerten.
Övriga artiklar i serien: i vår egen produktion, hur vi kontrollerar en färdig kniv, vad som händer när ni lämnar in en reklamation.