In settori quali il taglio dei metalli, la lavorazione profonda del legno e l'intaglio della pietra, le aziende sono da tempo preoccupate dagli svantaggi dei tradizionali inserti in acciaio rapido (HSS): soggetti ad usura, breve durata e bassa efficienza di lavorazione.Inserti in carburo, con le loro caratteristiche di "prestazioni complete e forte adattabilità", sono diventati lo strumento principale dell'industria di trasformazione. I loro cinque vantaggi principali riducono significativamente la frequenza dei tempi di inattività per il cambio degli utensili e abbassano i costi di produzione complessivi.

Gli inserti in metallo duro utilizzano carburo di tungsteno come materiale di base del nucleo, con una durezza di HRA 90–93 (superando di gran lunga l'HRA 60–65 di HSS), consentendo loro di resistere a pressioni di taglio ad alta resistenza:
Quando si tagliano materiali difficili da lavorare come l'acciaio inossidabile e le leghe ad alta resistenza, raramente si verificano scheggiature o rotolamenti dei bordi. Ad esempio, durante la lavorazione di raccordi per tubi in acciaio inossidabile 304, gli inserti in metallo duro possono tagliare stabilmente pezzi con una durezza HB 200–250, risolvendo il problema degli inserti tradizionali che "si scheggiano dopo aver tagliato solo 3-5 pezzi" e garantendo la precisione della lavorazione.
Inserti in carburosono prodotti utilizzando un processo di metallurgia delle polveri e hanno una resistenza all'usura 3-5 volte maggiore rispetto agli inserti in acciaio rapido.
Nella lavorazione del legno, quando si tagliano legni duri con una densità di 0,8-1,0 g/cm³ (ad es. quercia e noce), un singolo inserto in metallo duro può lavorare continuamente 500-800 metri, mentre un inserto convenzionale in acciaio ad alta velocità può lavorare solo 80-120 metri. Ciò riduce la frequenza di cambio utensile del 70% e minimizza i tempi di inattività.
Gli inserti in metallo duro hanno un'ottima resistenza alle alte temperature. Mantengono prestazioni stabili a temperature di 800–1000 ℃.
Nei lavori di fresatura dei metalli ad alta velocità, quando la velocità di taglio raggiunge 150–300 m/min, gli inserti raramente si ammorbidiscono o cambiano forma. La loro efficienza di lavorazione è 2–3 volte superiore rispetto agli inserti in acciaio rapido (HSS). Gli inserti HSS possono sopportare solo temperature ≤600℃. Ciò li rende molto adatti alle esigenze di lavorazione su larga scala di componenti automobilistici e macchine edili.
Attraverso rivestimenti superficiali personalizzati (ad esempio rivestimenti TiAlN, TiCN), gli inserti in metallo duro possono adattarsi a diversi materiali di lavorazione:
Gli inserti rivestiti TiAlN sono adatti alla lavorazione di leghe di alluminio e leghe di titanio, riducendo il rischio di adesione del materiale all'utensile; Gli inserti rivestiti in TiCN sono adatti al taglio di ghisa e acciaio al carbonio, migliorando ulteriormente la resistenza all'usura del 20%. Le aziende non hanno bisogno di acquistare più tipi di inserti per pezzi diversi, riducendo i costi di inventario degli utensili.
La durata media degli inserti in metallo duro è 4–6 volte più lunga di quella degli inserti HSS. Ciò offre loro grandi vantaggi in termini di costi complessivi.
Ad esempio, in un'officina per il taglio dei metalli: quando si passa agli inserti in metallo duro, il numero medio mensile di cambi utensile per macchina scende da 15 a 3. Ciò consente di risparmiare 40 ore di lavoro di cambio utensile al mese. Nel frattempo, il tasso di scarto degli inserti scende dal 30% al 5%. Ciò riduce i costi mensili di acquisto degli utensili del 25%–30%.
| Vantaggi fondamentali | Dati chiave sulle prestazioni | Scenari di elaborazione idonei | Risolti i punti critici del settore |
|---|---|---|---|
| Elevata durezza e resistenza alla scheggiatura | Durezza: HRA 90–93 | Taglio di acciaio inossidabile, leghe ad alta resistenza | Inserti tradizionali soggetti a scheggiatura, scarsa precisione |
| Forte resistenza all'usura | Resistenza all'usura 3–5 volte superiore all'HSS | Taglio di legni duri, MDF | Cambi frequenti degli utensili, lunghi tempi di inattività |
| Resistenza alle alte temperature | Temperatura operativa stabile: 800–1000 ℃ | Fresatura e foratura di metalli ad alta velocità | Ammorbidimento degli utensili ad alte temperature, bassa efficienza |
| Ampia adattabilità dei materiali | Rivestimenti personalizzati per diversi materiali | Lavorazione di leghe di alluminio, ghisa, acciaio al carbonio | Troppi tipi di strumenti, costi di inventario elevati |
| Lunga durata | Durata utile 4–6 volte superiore dell'HSS | Lavorazione di pezzi su larga scala | Usura rapida degli utensili, costi di approvvigionamento elevati |
Proprio adesso,inserti in carburosi stanno sviluppando verso uno "sviluppo intelligente e raffinato". Alcuni prodotti sono dotati di chip per il monitoraggio dell'usura. Questi chip forniscono avvisi in tempo reale su quando sostituire gli inserti. La tecnologia di nanorivestimento migliora inoltre la resistenza all'usura del 15%. Essendo uno "strumento di efficienza" nell'industria di trasformazione, i suoi principali vantaggi continueranno ad aiutare le aziende a migliorare i processi di produzione. Aiutano inoltre le aziende a ridurre i costi e a lavorare in modo più efficiente.