Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Gewoon even offtopic praten over van alles en nog wat.

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7402
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door DaBit » 03 dec 2017 21:26

Stel, ik wil ongeveer zoiets maken van staal:

Afbeelding

Smalle deel circa 10mm, brede deel ca. 25mm, hoogte een mm of 40.

En vervolgens wil ik tenminste het oppervlak hard hebben om beschadigen van het oppervlak te verminderen. Door en door hard mag ook; (schok)belasting is laag. Zo min mogelijk kromtrekken is wel fijn.

Dan begint dat geintje met kopen van rondstaf. Welke staalsoort is praktisch (en verkrijgbaar in kleine hoeveelheden zonder dat ik direct arm ben), en welke levertoestand wil ik? Is bijvoorbeeld 1.2210/115CrV3 oftewel 'zilverstaal' in zachtgegloeide toestand wat? Dat is nog vrij makkelijk aan te komen. 1.7225/42CrMo4 ook. Of zijn er modernere alternatieven die beter geschikt zijn?

Zachtgegloeide toestand kan neem ik aan direct de draai/freesbank op?

Dan 'spanningsarm gloeien'. Is dat nodig? Doe je dat nog voor het harden?

Het harden zelf; volstaat het zorgvuldig hanteren van de gasbrander en het spul oranjegloeiend (800-840C) stoken, of moet ik iemand met een oventje lief aankijken?

Dan verticaal schrikken in olie en ontlaten. Dat ontlaten zou wel in de gewone oven kunnen neem ik aan?

En dan is het hard. Maar is het dan nog recht en haaks, en passen er nog boutjes in de (niet getekende) schroefdraden? Of moet het nog nageslepen worden om het weer haaks en recht te krijgen? Moet ook geen drama zijn om te doen op de draaibank, maar is wel weer extra 'gedoe'.

Weegt het hele proces op tegen bijvoorbeeld ergens wat Toolox44 rondstaf vinden en hooguit op de tapgaten wat zweten (met draaien en boren verwacht ik geen problemen; spul bewerkt prima)? Levertoestand is dan al HRC45. Een stuk prijziger dan zilverstaal en minder hard ook, maar goed genoeg is goed genoeg.

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 5712
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door hugo stoutjesdijk » 03 dec 2017 21:54

Als je het dan toch zelf verzint, zorg dan dat je iets verzint wat wel simpel te maken is. :lol: ;-)
b.v. los schijfje en asje er in lijmen of krimpen.
Ik denk eigenlijk dat uit vol materiaal, en dan harden, niet recht te houden is, dus na bewerken moet je toch.
Als het eigenlijk niet zo heel hard hoeft zou je na het harden / ontlaten nog na kunnen draaien, en heb je de boel weer lopend.
Of kijken of je de plek waar het hard moet zijn kunt inleggen met een apart gehard stukje.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

Gebruikersavatar
javanree
Berichten: 508
Lid geworden op: 10 mei 2011 12:16
Locatie: Bennekom
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door javanree » 03 dec 2017 22:09

Als je weg komt met 45 HRC zou ik lekker Toolox44 nemen, scheelt een hoop gezeur.
Gezien de grootte van je werkstuk, uitgaande van enkelstuks, eens lief vragen bij een lokale machinefabriek, dit soort afmetingen zijn de restpeuken van de productie draaibanken en de zaagbanken.

Welke tolerantie op de dunne diameter wil je na die bewerkingen? Als je H7 oid wilt ontkom je niet aan nabewerken na het harden + ontlaten (en dan zit je vrij snel vast aan slijpen) Je hebt altijd iets vervorming en je wilt vast niet met die lelijke oxidehuid blijven zitten. Nadraaien met CBN is een optie maar dat moet je bank aankunnen (super stabiel, hele hoge snijsnelheden)

Spanningsarm gloeien kun je eventueel doen na het voorbewerken, dan 0.2-0.5mm naschillen. Maar bij dit soort werk lijkt me dat overbodig, tenzij de overgang dun-dik scherp is (zie hieronder) Harden van zilverstaal kan met vlam, 42CrMo4 beter in een oven, heel langzaam en gecontroleerd op temperatuur brengen.

Denk er om dat die overgang van dun naar dik een punt is waar snel scheurvorming optreed. Naarmate overgang scherper wordt komen er eerder scheuren, worst case gelijk na het harden... niet te scherm maken dus en als je kiest voor slijpen als nabewerking wil je daar sowieso een undercut maken, gewoon lekker royaal met een 0.8mm neusradius VBMT/DCMT beitelplaat (oid) de neusradius vrijsteken.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7402
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door DaBit » 03 dec 2017 22:36

Uit vol materiaal maken en harden is ook maar 1 van de opties. Ik ga nog even niet roepen waar het voor is. Niks topsecreets aan, maar alles op z'n tijd.

Mijn draaibank valt niet onder superstabiel, en op die kleine diameters haal ik hoge snijsnelheden ook niet (85m/min oid). Maar een slijpsteentje monteren in het draaiend gereedschap en wat doeken over de geleiding leggen kan altijd. Van de afgefakkelde buitenkant moet ik toch af, maar dat gaat met een schuurpapiertje ook.

Tolerantie op afmetingen is niet spannend, al zouden de afmetingen 0,5mm afwijken dan is er weinig aan de hand. Haaks en evenwijdig is belangrijker, ook dat gat in het midden. Ik heb alleen echt geen flauw idee wat ik kan verwachten kwa kromtrekken en hoe vervelend dat harden nou echt is. Op papier klinkt de procedure knap simpel (en dan beginnen er dus alarmbellen te rinkelen)

Geen scherpe hoeken tenzij nodig enzo: uiteraard. Dat is ook als je niet gaat harden belangrijk. Kan allemaal best een 2-3mm radius op en met een CNC-bank is dat evenveel moeite als geen radius. Maar dat soort zaken horen nog niet in dit denkstadium :P

Gebruikersavatar
javanree
Berichten: 508
Lid geworden op: 10 mei 2011 12:16
Locatie: Bennekom
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door javanree » 03 dec 2017 23:35

Bij deze afmetingen blijven de vervormingen wel onder de 0.1mm. Met groot werk in het verleden vaak 0.05-0.01mm gezien, al was dat bij langere assen vaak niet helemaal constant over de volle lengte, vaak overdreven gezegd wat bolling in het midden.

Zilverstaal harden doen vele modelbouwers en andere hobbyisten al jaren, dus zo moeilijk is het inderdaad niet :lol:
Belangrijkste is een goede warmtebron, met propaan wil dat denk ik wel gezien de grootte, eventueel wat extra lucht voor hogere temperaturen. En anders maak je een paar test stukjes, kun je ook meteen de vervorming van de voren enigszins inschatten en er desnoods voor compenseren. Zoveel kost het te gebruiken materiaal nou ook weer niet.

Aangezien je nog aan het brainstormen bent een ander idee : aanbrengen van een harde (keramische) coating ?
Zeker als je aantallen hebt misschien wel aantrekkelijker?

Leo.D
Berichten: 254
Lid geworden op: 21 jan 2011 12:52
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door Leo.D » 04 dec 2017 18:57

Wanneer lokaal een gehard oppervlak nodig is voor bijvoorbeeld een afdichting, wil ik nog wel eens gebruik maken van een binnenring voor lagers. Heeft dan ook een lage ruwheid. Zijn in vele afmetingen te koop.

Bijv: http://medias.schaeffler.de/medias/en!hp.ec.br/IR

assink
Berichten: 1508
Lid geworden op: 03 mar 2009 09:06
Locatie: Twente
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door assink » 04 dec 2017 20:35

Ik zou een opname maken, en voor het harde oppervlak een klepstel plaatje nemen? Zijn al gehard en vlak, met wat loctite in te lijmen/persen.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7402
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door DaBit » 04 dec 2017 22:26

Naaldlager-binnenringen, speedy-sleeves en klepstelplaatjes ken ik. Die klepstelplaatjes had ik ook al overwogen; moet er wel een gat in. Niet onmogelijk (ik heb destijds ook gaten gemaakt in een afsteekhouder voor de draaibank), maar dan is draaien uit een stukje voorgehard staal (zoals dat Toolox44) zeker zo handig. Of eens proberen wat die modelbouwers ook doen; stukje zilverstaal.
Coating kan, maar die heeft net zo goed een harde ondergrond nodig.

Zowiezo is dat harden van 'echt staal' een keer proberen geen slecht idee; de destijds van St52 gemaakte oploopnokken voor de homingschakelaars op de machine beginnen ook wat slijtage te vertonen bijvoorbeeld. Met propaan krijg je dit soort kleine dingetjes wel op temperatuur, en anders zuurstof/propaan stoken.

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 5712
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door hugo stoutjesdijk » 05 dec 2017 09:27

Zilverstaal harden is met een oventje van een paar vuurvaste stenen, eventueel zo'n aluminiumoxyde dekentje, en een propaangas brander goed te doen. (wel een beetje gelijkmatig proberen te verhitten)
Kersrood stoken, afkoelen in oude olie, goed bewegen tijdens het afkoelen, de afkoelsnelheid is belangrijk om die atomen te bevriezen voordat ze in hun eigen rooster terug kunnen springen.
Rechtstandig in de olie laten zakken is een manier om het krom trekken binnen de perken proberen te houden.
Een goed 'handvat' kan dan handig zijn.
Dan even blank schuren en heel voorzichtig licht stro geel opwarmen om te ontlaten. (en op dat moment wel weer afkoelen, anders loopt het nog even door en is het toch weer donkerbruin en zacht)
Die kleurtjes is best nog wel een dingetje, inschatten wat nu eigenlijk kersrood is is natuurlijk ook een beetje ervaring.
eerst even een paar stukjes rond 10 harden en ontlaten om een beetje aan die kleurtjes te wennen is misschien wel handig.

Ik heb eigenlijk geen idee hoe betrouwbaar zo'n goedkope IR thermometer dat stukje ijzer zou kunnen meten.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

assink
Berichten: 1508
Lid geworden op: 03 mar 2009 09:06
Locatie: Twente
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door assink » 05 dec 2017 10:18

elektrische keramiekoven scoren en voorzien van een temperatuurcontroller?
Hoeft de wereld niet te kosten, alleen moet je net het goede treffen.
Controllers zijn niet zo heel gek duur
http://www.ebay.nl/itm/Digital-PID-Temp ... Swav1Zyr2k

Is nog op de "to do " lijst :lol:

Aardig complete beschrijving:
http://dcknives.blogspot.nl/p/electric-forge.html

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7402
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door DaBit » 05 dec 2017 10:30

Ja, zo'n oventje is te doen (en 1/16 DIN controllers met K-thermokoppel heb ik nog wel), ik begin alleen een beetje ruimtegebrek te krijgen :lol:
Maar volgens mij zit er 3 straten verderop een instrumentmaker die vast wel een oventje voor kleine delen heeft mocht het echt nodig zijn. Maar als het gewoon met de gasbrander in m'n eigen hok kan heb ik dat net zo lief.

Als het goed is komt er een stukje 1.2210/115CrV3 rondstaf en een stukje Toolox 44 rondstaf mijn kant op. De 1.2210 om de nieuwsgierigheid te bevredigen, de Toolox om de luiheid te bevredigen.

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8770
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door Arie Kabaalstra » 09 dec 2017 17:40

Mijn persoonlijke ervaring met "Zilverstaal" onder andere 1.2510 valt daar ook onder, is dat het met harden niet zo'n vaart loopt.. in de gereedschapmakerij gebruikten we het om "effe snel" snij-en trekbussen en snijnippels te maken, als er één beschadigd was geraakt in de productie, die waren doorgaans van 1.2379, en dat kun je niet vlamharden.

Ik maak zelf ook wel geharde deeltjes van 1.2510, net als "Vroeger" in de gereedschapmakerij.
Gewoon met een overmaatje van iets van een millimetertje voorbewerken, schroefdraadjes erin, vlammetje erbij.. ( ik doe dat nu gewoon met een gasbrander, vroeger met een lasbrander), afschrikken in water of olie. blank schuren en dan strogeel stoken.. en aan de lucht laten koelen..

Nabewerken?.. je kunt het nadraaien met een VHM beitelplaatje, of Keramiek, maar dat zal niet elke hobbyist hebben..
Zelfs op de Horlogemakers draaibank draai ik gehard staal, beitels gewoon in 't handje op de leunspaan.. soms heb je even een klein kalibertje nodig.. stukkie snijnippel erin, op maat draaien.. klaar..

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7402
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door DaBit » 09 dec 2017 22:08

Stukje 1.2210 is inmiddels binnen, stuk Toolox 44 ook. Dat ging sneller dan verwacht; ik ben nog niet klaar met de rest van het ontwerpwerk :lol:

Verder heb ik 3 straten verderop iemand gevonden met een hardingsoventje die er zeer fatsoenlijk mee om kan gaan ook, en die bereid is om mijn stukjes ijzer daarin te stoppen. Nu weet ik die oventjes+vaardige handen wel meer te staan, maar voor 3 straten hoef ik het niet te laten. Kan ik ook mooi eens proberen wat het verschil tussen de gasbrander en zo'n echt oventje is.

Verder nog even schuin naar CBN wisselplaten gekeken, gewoon uit interesse. De taaiere formulaties CBN zoals bijvoorbeeld CB7525 van Sandvik zouden m.i. ook prima op hobbybankjes zoals de Emco8 bruikbaar moeten zijn. Zo tussen de 80 en 150m/min snijsnelheid zit je in het groene gebied en dat is vaak prima haalbaar. Met een aanbevolen 0,15mm snedediepte/aanzet valt de vermogensvraag en snijkracht ook nog wel mee, en omdat het spul voor onderbroken snedes ontworpen is kan het ook redelijk overweg met een iets minder dan perfect stabiele opstelling.

De prijzen van die plaatjes zijn echter niet bepaald van het niveau 'och, laat ik eens een paar van die dingen bestellen om te proberen'. Mocht ik dat geharde staal willen draaien dan probeer ik inderdaad eerst wel een gewoon HM plaatje met een redelijke neusradius. Standtijd zal voor productienormen wel laag zijn, maar een hobbyist moet je gewoon niet vertellen dat het eigenlijk niet kan, dan komt het meestal best goed.

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8770
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Hardstalen onderdelen maken voor dummies

Bericht door Arie Kabaalstra » 10 dec 2017 01:37

CBN platen zijn leuk!.. maar inderdaad duur.. kijk eens of je de Kennametal KY 4400 TiN gecoate keramiek kan bemachigtigen,

Ik heb in het verleden getest met CBN.. werkt leuk, maar ze hebben maar 1 snijkantje.. is ie bot.. dan is't jammer.. een KY 4400 (CNMG120404) plaatje heeft 4 snijkanten.. 'nuff said.. zeker als ze ook nog eens minder duur zijn dan CBN..

Tip van Flip: Hoe harder het metaal, hoe kleiner de spaanhoek, voor Gehard staal hebben keramische snijplaten zelfs een Negatieve fase.. slijp van een oud plaatje gewoon even een hoekje van 5° van de bovenkant af.. dat ie net negatief is zeg maar..

snijsnelheid hoeft ook met VHM niet te laag.. 'k heb bij DamenCNC ook met dergelijke "negatief geslepen" wisselplaatjes staan draaien op een Optimum bankje, en dat bankje is vergelijkbaar met jouw Emcootje..

(Leuk verhaal bij de haard: we hadden daar ook "Speciale frezen" voor Gehard staal.. en op een dag dacht ik..laat ik het eens met een standaard Fette freesje proberen.. bleek net zo goed te gaan. komt mijn chef kijken, informeert "en?.. hoe bevallen die speciale frezen?".. Nou.. Rik.. eh.. die dingen kosten zeker meer dan een gewone frees?.. "Ja.. nogal".. Nou.. bestel ze dan maar niet meer.. dit is namelijk een standaard frees, en ik snij met dezelfde parameters als voor die Speciale frezen... en ik merk geen verschil... Daar was ie even stil van.. en ook blij dat het met standaard frezen ook ging.. )

als je weet wat je aan het doen bent.. dan is het allemaal niet zo spannend.. 'k heb zelfs al gehard staal gefreesd op de Beagle en op mijn Proxxon MF 70 (Broekzak Freesmasjien).. kan allemaal best..ajje mar wit wa'ge aan't doen zijt.. :)

Plaats reactie