Naar de inhoud

Snelheden, aanzetten en gereedschapslevensduur voor het bewerken van Invar 36

Door Invar Machining editorial team· Bijgewerkt 26 september 2026

Typische bewerkingsparameters voor Invar 36 liggen dicht bij die voor 304 roestvast staal: gecoat hardmetalen frezen op 30 tot 60 m/min, HSS op 15 tot 25 m/min, aanzetten hoog genoeg gehouden zodat de snede altijd een echte spaan neemt, en overvloedige koeling gericht op de snede. De legering is kleverig, gevoelig voor verharding en zwaar voor snijkanten als het programma er niet op is afgestemd. De tabellen hieronder zijn startpunten die een werkplaats aanpast aan de gereedschapslevensduur en afwerking die zij daadwerkelijk ziet, en het eigen programma van de werkplaats is bepalend.

Waarom Invar 36 zich zo gedraagt

Invar 36 bestaat voor ongeveer 64 % uit ijzer en 36 % uit nikkel, en deelt de vlakgecentreerd kubische structuur die austenitisch roestvast staal kleverig maakt om te snijden. De gegloeide hardheid is slechts ongeveer 70 tot 80 HRB, ruwweg 130 tot 160 HB, dus de legering is zacht, en het probleem is niet hardheid. Het materiaal verhardt snel onder een stompe snede of een lichte, wrijvende snede, wat de snijkrachten op de volgende slag verhoogt. Onbeheerd leidt dit tot trillingen, opgebouwde snede en een oppervlakteafwerking die slechter wordt in plaats van beter naarmate gereedschap slijt. Bewerkbaarheidscijfers plaatsen het rond 40 tot 50 % van een vrijverspanend staal, in hetzelfde bereik als 304 roestvast staal.

De legering heeft ook een lagere thermische geleidbaarheid dan koolstofstaal, waardoor warmte die aan de snijkant ontstaat, niet zo snel van het gereedschap wegvloeit. Die warmte concentreert zich waar het gereedschap het meeste werk doet, wat deels verklaart waarom de gereedschapslevensduur in Invar korter is dan in een even hard staal. De ijzer-nikkelsamenstelling van Invar en zijn vlakgecentreerd kubische structuur verklaren het grootste deel van dit gedrag, en why Invar work hardens behandelt het mechanisme dieper.

Typische freesparameters

Invar 36 frezen komt neer op de snede aan het snijden houden, stilstand vermijden en spanen opruimen voordat ze opnieuw gesneden worden. Typische startpunten:

Bewerking Gereedschapsmateriaal Snelheid, m/min Aanzet per tand, mm Diepte-opmerkingen
Voorbewerken, zijfrezen Gecoat massief hardmetaal, AlTiN of vergelijkbaar 30 tot 60 0,05 tot 0,10 Axiaal tot 1x diameter, radiaal 25 tot 40 % van diameter
Voorbewerken, HSS HSS-Co (M42-klasse) 15 tot 25 0,04 tot 0,08 Axiaal 0,5x diameter, ondiepere radiaal
Nabewerken Gecoat massief hardmetaal 40 tot 70 0,03 tot 0,06 Axiaal 0,2 tot 0,5 mm, radiaal 0,1 tot 0,3 mm, na spanningsarm gloeien
Vlakfrezen Wisselplaat hardmetaal, positieve spoedhoek 40 tot 70 0,08 tot 0,15 Axiaal 0,5 tot 2 mm, volledige ingreep vermeden op dunne plaat

Meelopend frezen is de gebruikelijke keuze, omdat het de spaandikte laat afnemen door de snede in plaats van de tand te laten beginnen op een dunne, wrijvende spaan die verharding aanmoedigt. Bij uitsparingen houdt een trochoïdaal of dynamisch gereedschapspad met een kleine radiale stap en volledige axiale diepte de belasting constant en de warmte in de spaan. Strategiekeuzes staan in Invar milling strategy.

Typische draaiparameters

Voor hardmetalen gereedschap op een stijve CNC-draaibank draaien werkplaatsen Invar 36 op lagere omtreksnelheden dan 4140-staal, met een aanzet gekozen om het gereedschap te laten snijden in plaats van wrijven. Typische startpunten:

Bewerking Gereedschapsmateriaal Snelheid, m/min Aanzet, mm/omw Diepte-opmerkingen
Voorbewerken Gecoat hardmetalen plaatje, positieve spaanbreker 40 tot 70 0,15 tot 0,30 1 tot 3 mm, constante diepte om een verharde stap te vermijden
Voorbewerken, HSS HSS-Co 15 tot 25 0,10 tot 0,20 1 tot 2 mm
Nabewerken Gecoat hardmetaal, scherpe neus 60 tot 90 0,05 tot 0,15 0,2 tot 0,5 mm, na spanningsarm gloeien
Afsteken en groeven Hardmetaal, smalle spaanbreker 30 tot 50 0,05 tot 0,10 Koeling in de groef, aanzet nooit onder de minimale spaan

Draaien brengt zijn eigen valstrik: lange spanen wikkelen zich om het onderdeel en de klauwplaat, tenzij het plaatje ze breekt. Een spaanbreker afgestemd op het aanzetbereik, geen algemene, is de gebruikelijke oplossing. Invar CNC turning behandelt lenscellen, afstandshouders en andere ronde onderdelen dieper.

Typische boor- en tapparameters

Gaten zijn waar verharding het hardst toeslaat, omdat een boor die te licht pikt of onderaan stilstaat een harde huid opbouwt die de volgende pik of de tap moet doorsnijden. Typische startpunten:

Bewerking Gereedschapsmateriaal Snelheid, m/min Aanzet Diepte-opmerkingen
Boren HSS-Co spiraalboor, splitpunt 130° tot 135° 10 tot 15 0,05 tot 0,12 mm/omw, stijgend met diameter Pikken 1x diameter, volledig terugtrekken om spanen te verwijderen
Boren Massief hardmetalen boor, koeling door de boor 30 tot 50 0,08 tot 0,15 mm/omw Diepere pikken of geen bij koeling door de boor
Ruimen Hardmetalen of HSS-Co ruimer 8 tot 15 0,15 tot 0,30 mm/omw 0,1 tot 0,2 mm over laten, overvloedige koeling
Tappen, snijdend HSS-E spiraalgroef, TiN of TiCN 3 tot 6 Spoed 65 tot 70 % draad, boren aan de grote kant van de maatband
Tappen, vormend HSS-E vormtap 5 tot 10 Spoed Groter voorgat, ductiele legering geschikt voor vormen, olie of hoogsmerende koeling
Draadfrezen Massief hardmetalen draadfrees 25 tot 40 0,03 tot 0,05 mm/tand Voorkeur voor blinde gaten en M6 en groter, geen risico op tapbreuk

Een tap die vastloopt in Invar kost de tap en vaak het onderdeel, en dat is waarom veel werkplaatsen draadfrezen waar mogelijk en draadinzetstukken specificeren bij gaten die herhaald worden gemonteerd. Zie Invar drilling and tapping en thread inserts for Invar.

Gereedschapsslijtage en verharding

Gereedschapsslijtage in Invar 36 volgt een patroon. Een scherpe snede snijdt een tijdje schoon. Naarmate deze stomp wordt, begint hij te wrijven, de wrijving verhardt het oppervlak, het verharde oppervlak versnelt de slijtage en snel is de snede weg. De curve is vlak en dan steil, en dat is waarom werkplaatsen die regelmatig Invar bewerken gereedschap op een schema wisselen in plaats van het tot zichtbaar falen te laten draaien.

Drie keuzes tellen meer in Invar dan in staal:

  • Scherpe, positieve snedes. Een negatieve of zwaar afgeronde snede wrijft voordat hij snijdt, en wrijven is wat het oppervlak verhardt.
  • Coatings geschikt voor nikkellegeringen. AlTiN en vergelijkbare hittebestendige coatings presteren in de ervaring van de meeste werkplaatsen beter dan gewoon TiN. Ongecoat scherp hardmetaal kan de juiste keuze zijn voor nabewerking wanneer de sneeafronding van de coating te groot is.
  • Spaanbrekers afgestemd op de aanzet. Invar produceert lange, draderige spanen die zich om het gereedschap of het onderdeel wikkelen als de geometrie ze niet breekt.

De aanzet is de hendel die het vaakst verkeerd wordt ingesteld. Een nabewerkingsslag op 0,02 mm per tand “voor een betere afwerking” doet het omgekeerde in Invar, omdat de snede niet onder de verharde huid komt en in plaats daarvan wrijft. Houd de spaan boven de sneederadius, ruwweg 0,03 mm per tand voor een hardmetalen nabewerker, en haal de afwerking uit scherp gereedschap en een stijve opzet in plaats van een lichte spaan. Wat de verharde laag betekent voor de latere stabiliteit van het onderdeel, staat in why Invar work hardens en stress relief for Invar machined parts.

Koeling en spaancontrole

Overvloedige koeling rechtstreeks gericht op de snijkant, niet op het algemene werkgebied, voert warmte af en helpt herslijpen van draderige spanen voorkomen. Koeling door de spil op boren en diepe uitsparingen dient hetzelfde doel: de warmte moet snel de snijzone verlaten of blijft in het gereedschap en het onderdeel. Emulsie op een hogere concentratie dan voor staal, of een hoogsmerende olie voor tappen en vormen, is typisch. Droog snijden en minimale smering zijn mogelijk bij voorbewerken maar zelden bij nabewerken, waar thermische uitzetting van het onderdeel tijdens de snede telt. De keuze staat in coolant strategy for Invar.

Spaanafvoer is een opzetoverweging, geen bijzaak. Een programma dat pauzeert om spanen te verwijderen, of dieper pikt in plaats van in één slag door te boren, vermijdt het opnieuw snijden dat de gereedschapslevensduur verkort. Omdat de legering ferromagnetisch is, blijven fijne spanen aan het onderdeel en de opspanning kleven, dus reinigen tussen opzetten is onderdeel van het proces.

Uitgewerkt voorbeeld: startpunt voor een hypothetische hardmetalen frees van 12 mm

Neem een hypothetische Invar 36-montageplaat, 25 mm dik, uitgefreesd met een AlTiN-gecoate massief hardmetalen frees van 12 mm met vier snijkanten op een stijf verticaal bewerkingscentrum met overvloedige koeling, voorbewerkt vóór spanningsarm gloeien en nabewerkt erna. Waarden zijn typische startpunten, geen programma.

Voorbewerken. Kies een snijsnelheid van 45 m/min, middenband. De spiltoerental is snelheid maal 1000 gedeeld door π maal diameter: 45 × 1000 / (3,1416 × 12) = ongeveer 1190 tpm, dus afgerond 1200 tpm. Aanzet per tand 0,08 mm. Tafelaanzet is aanzet per tand maal aantal snijkanten maal tpm: 0,08 × 4 × 1200 = 384 mm/min, dus ongeveer 380 mm/min. Axiale diepte 12 mm, één diameter, radiale stap 3,6 mm, 30 % van de diameter, meelopend frezen met een dynamisch gereedschapspad. Het materiaalverwijderingstempo is ongeveer 12 × 3,6 × 384 = 16.600 mm3/min, of 16,6 cm3/min. Laat 0,5 mm over op de wanden en de bodem voor de nabewerkingsslag, en stuur het onderdeel dan voor spanningsarm gloeien.

Nabewerken. Na de oven, vers gereedschap. Snijsnelheid 55 m/min geeft ongeveer 1460 tpm, afgerond 1450 tpm. Aanzet per tand 0,05 mm geeft 0,05 × 4 × 1450 = 290 mm/min. Axiale diepte 0,3 mm op de bodem, radiaal 0,2 mm op de wanden, twee slagen om de 0,5 mm materiaal te verwijderen. De spaan blijft boven de sneederadius, zodat het gereedschap de hele weg snijdt en de bodemafwerking komt van de scherpe snede, niet van een lage aanzet.

Slag tpm Aanzet, mm/min Axiale diepte, mm Radiale diepte, mm
Voorbewerken 1200 380 12 3,6
Nabewerken 1450 290 0,3 0,2

Vanaf hier past de werkplaats aan. Als de spaan blauw afkomt en de snede putjes krijgt, verlaagt zij de snelheid met 10 tot 15 % voordat zij aan de aanzet komt. Als de wand een gewreven, glanzende band toont, gaat de aanzet omhoog, niet omlaag. Als de hoeken trillen, gaat de radiale stap omlaag en krijgt het gereedschap een grotere hoekradius.

Wat dit betekent voor uw RFQ

Niets hiervan verandert wat op uw tekening staat, maar het legt uit waarom een Invar 36-offerte meer machinetijd bevat dan dezelfde geometrie in staal, behandeld in why Invar 36 parts cost more, en waarom een werkplaats met Invar-ervaring vraagt naar toleranties voordat zij zich vastlegt op een snijstrategie. Een onderdeel dat een fijne afwerking of een strakke positie nodig heeft, krijgt een langzamere nabewerkingsslag na spanningsarm gloeien dan een dat alleen moet passen. De volgorde staat samengevat op de pagina Invar 36 machining.

De parameters zijn de taak van de werkplaats. Uw taak is de werkplaats te geven wat zij nodig heeft om ze te kiezen: de legering en specificatie, bijvoorbeeld Invar 36 volgens ASTM F1684, de warmtebehandelingsvolgorde of “advies van de werkplaats”, de oppervlakteafwerking op kritieke vlakken, de toleranties die de functie bepalen en eventuele dunne wanden of diepe uitsparingen die het gereedschap beperken. Als een kenmerk moeilijk te bereiken of lastig op te spannen is, geef dit aan. Een werkplaats die regelmatig Invar bewerkt, kan vaak een volgorde voorstellen die de tolerantie haalt zonder extra slagen.

Stuur uw tekening via het RFQ-formulier, en wij koppelen deze aan werkplaatsen die deze parameters al draaien, zodat de offerte echte snijtijd weerspiegelt in plaats van een gok.

Veelgestelde vragen

Kan Invar 36 op dezelfde machine gesneden worden als staal?

Ja, een stijve drie- of vierassige machine die staal draait, kan Invar 36 prima aan. Het verschil zit in het programma: lagere snijsnelheid, constante aanzet en koeling die de snijkant bereikt, niet de machine zelf. Stijfheid telt meer dan spilvermogen, omdat trillingen verharding op gang brengen.

Waarom slijt gereedschap dat een hele dag meegaat in roestvast staal snel op in Invar?

Invar verhardt onder een stilstaande of slepende snede, dus gereedschap dat wrijft in plaats van snijdt, bouwt een harde huid op die de volgende slag moet doorsnijden. Gereedschap met de verkeerde geometrie of een te lichte aanzet veroorzaakt dit sneller dan de legering zelf. Warmte blijft ook bij de snede omdat de legering deze slecht geleidt.

Zijn deze parameters gegarandeerd geschikt voor mijn onderdeel?

Nee. Het zijn typische startpunten die een werkplaats aanpast aan de gereedschapslevensduur, afwerking en spaanvorm die zij daadwerkelijk zien op uw geometrie. Plaatjeskwaliteit, machinestijfheid, koeldruk en hoeveel materiaal er na spanningsarm gloeien overblijft, veranderen allemaal de cijfers, en het eigen programma van de werkplaats is bepalend.

Verandert de vrijverspanende kwaliteit van Invar de parameters?

Deze staat hogere snelheden toe en geeft kortere spanen, omdat het toegevoegde seleen of vergelijkbaar element de spaan breekt. De afweging is een kleine verandering in uitzetting en in hoe het onderdeel zich gedraagt na warmtebehandeling, dus bevestig met de werkplaats dat de kwaliteit acceptabel is voor een thermisch kritiek onderdeel voordat u het specificeert.

Gecontroleerd aan de hand van

De cijfers in deze gids zijn typische handboekwaarden ter referentie. Het materiaalcertificaat voor uw specifieke partij en de offerte van de werkplaats voor uw specifieke vorm zijn de uiteindelijke bron.

Offerte nodig voor dit onderdeel?

Stuur ons uw tekening. Wij koppelen u aan maximaal 3 werkplaatsen voor Invar en reageren binnen 24 kantooruren.

Koppel met een Invar-werkplaats

Meer lezen

Alle gidsen