Kot eno izmed orodij za rezanje jedra v sodobni obdelavi, cementiranorezkarji iz karbidne trdinese pogosto uporabljajo v kalupih, avtomobilih, letalstvu, medicinski opremi in drugih industrijah. Čeprav je videti kot majhno orodje, uteleša kompleksno znanost o materialih, prašno metalurgijo, natančno obdelavo in tehnologijo površinskega inženiringa. Ta članek bo razložil proizvodni proces čelnih rezkarjev iz karbidne trdine od priprave surovin do končnega pregleda, kar bo strokovnim bralcem in kupcem pomagalo pri globljem razumevanju njegove procesne vrednosti in tehnične vsebine.
Sistem surovin: več kot le volframov karbid + kobalt
Večina karbidnih rezkarjev uporablja volframov karbid (WC) kot trdo fazo in kobalt (Co) kot vezivo, vendar so podrobnosti za njim bolj zapletene:
WC velikost delcev:določa ravnovesje med trdoto in žilavostjo. Drobni delci (0,2–0,6 μm) so primerni za visoko-natančno, lahko rezanje; srednji ali grobi delci (0,8–1,2 μm) so bolj-odporni proti obrabi in primerni za občasno rezanje.
Vsebnost kobalta:običajno 5-12%. Več kobalta pomeni boljšo žilavost in odpornost proti krušenju, vendar manjšo trdoto; manj kobalta pomeni tršo, a bolj krhko.
Elementi zlitine:TiC (titanov karbid), TaC (tantalov karbid), NbC (niobijev karbid) itd. se dodajo po potrebi za izboljšanje visokotemperaturne trdote, odpornosti proti oksidaciji ali rdeče trdote.
Ti materialni recepti so pomembni proizvodni parametri in so bistvo razlik v zmogljivosti rezkalnika.
Metalurgija prahu: ključne kontrolne točke od doziranja do sintranja
Natančno doziranje in mokro kroglično rezkanje
- Prah je treba enakomerno zmešati s kobaltom z mokrim krogličnim mletjem:
- Dodajte medije za kroglično rezkanje (karbidne krogle)
- Dodajte medij, kot je etanol ali heksan, da preprečite oksidacijo prahu
- Zagotovite enakomerno velikost in porazdelitev delcev 12–48 ur
Sušenje in sejanje
- Tekočino za kroglični mlin odstranimo, da dobimo prah z dobro tekočnostjo.
Stiskanje
- Uporaba visokotlačnih matric ali hladnega izostatičnega stiskanja:
- Tlak pogosto doseže 1500–2000 barov
- Po stiskanju nastane "zelena gredica" z gostoto približno 50-60% teoretične gostote.
Vakuumsko sintranje ali sintranje pod pritiskom
- Temperature so običajno 1350–1500 stopinj
- Vakuumsko okolje za preprečevanje oksidacije
- Nekateri visoko{0}}izdelki uporabljajo vroče izostatično stiskanje (HIP): istočasno sintranje in tlak, zmanjšanje poroznosti, izboljšanje gostote in žilavosti
Ta stopnja je ključna povezava, ki določa nihanja zmogljivosti: majhne razlike v isti seriji praškov in majhna nihanja parametrov sintranja lahko povzročijo razlike v vzdržljivosti orodja.
Inšpekcijski pregled in -priprava sprednjega dela
Po sintranju mora biti surovec iz karbidne trdine:
- Merjenje dimenzij: ali izpolnjuje zahteve za naknadno brušenje
- Pregled videza: pore, razpoke, neenakomerno sintranje
- Preskus trdote: običajno HRA 90–93
Šele potem, ko surovec uspešno opravi preizkus, je mogoče izvesti visoko{0}}natančno CNC brušenje.
Geometrija in oblikovanje: duša zmogljivosti orodja
Geometrija rezkalnika neposredno določa odvajanje odrezkov, hitrost rezanja, togost orodja in hrapavost površine:
|
Geometrijski parametri |
Vpliv |
|
Helix kot |
Prostor za odstranjevanje ostružkov, velika porazdelitev rezalne sile |
|
Sprednji kot |
Hitrost rezanja, moč rezalnega roba |
|
Zadnji kot |
Trenje orodja, debelina reza |
|
Število rezil |
Zmogljivost odvajanja odrezkov v primerjavi s stabilnostjo rezanja |
|
Polmer mikro{0}}roba |
Odpornost na drobljenje proti začetni ostrini |
Na primer:
- Visok kot vijačnice (45 stopinj): primeren za nerjaveče jeklo in aluminijeve zlitine, enostavna obdelava, vendar zmanjšana togost;
- Nizek kot vijačnice (30 stopinj): primeren za ogljikovo jeklo in lito železo, počasno odvajanje odrezkov, vendar boljša togost orodja.
Oblikovalci pogosto uporabljajo CAE ali simulacijo rezanja, da optimizirajo te parametre za uravnoteženje vzdržljivosti in učinkovitosti rezanja.
CNC brušenje: oblikovanje materialov v visoko{0}}zmogljiva orodja
Jedro visoko{0}}zmogljivih rezkarjev izhaja iz zapletene geometrijske zasnove in mikronsko{1}}natančnega brušenja.
Spiralni utor
- Pet{0}}osni ali več{1}}osni CNC brusilnik orodij (običajno uporabljene znamke, kot so Walter, ANCA itd.)
- Kot vijačnice je običajno 20–45 stopinj: majhni koti imajo slabo odvajanje odrezkov, veliki koti imajo dobro odvajanje odrezkov, vendar slabo togost orodja
- Globina spiralnega utora, oblika spodnje površine itd. vplivajo na prostor za odstranjevanje odrezkov
Nagibni kot in razbremenilni kot rezalnega roba
- Velik nagibni kot → lahek rez, a tanek rezalni rob; majhen nagibni kot → močan rezalni rob, vendar težko rezanje
- Velik hrbtni kot → zmanjša trenje, vendar oslabi podporo
Končni rob in lok
- Kroglasti-rezkalniki in rezkalniki z okroglim vrhom zahtevajo zapleteno prostorsko površinsko brušenje
- Napako natančnosti je običajno treba nadzorovati v okviru ±0,005 mm
Obdelava mikro{0}}robov
Visok{0}}izdelki imajo pogosto rahlo zaobljene vogale:
- R0,02–0,05 mm
- Izboljšajte moč in zmanjšajte začetno obrabo
Površinski premaz: "nevidni oklep" nanotehnologije
Velika večina sodobnih rezkal je prevlečenih s PVD (fizično naparjevanje) ali CVD (kemično naparjevanje):
- PVD TiAlN / AlCrN: Visoka toplotna odpornost, primeren za suho rezanje in visoke hitrosti
- DLC diamantu-podobna prevleka: ultra-nizko trenje, primerno za ne-železne kovine
- Nano-slojna več-plastna struktura: Kombinacija obrabno-odporne plasti in-toplotno{3}}odporne plasti je učinkovitost bolj uravnotežena
Ključni parametri:debelina, trdota, notranja napetost in trdnost lepljenja.
Preveč debel bo povzročil propad; pretanek bo hitro povzročil okvaro; premaz mora enakomerno pokrivati rezalni rob, ne da bi to vplivalo na geometrijsko natančnost.
Sistem testiranja in nadzora kakovosti
Pogosti pregledi za rezkala iz karbidne trdine:
- Zunanji premer, premer stebla, dolžina: tri-koordinatni merilni stroj ali laserski merilni stroj za premer
- Koncentričnost/radialno odtekanje: običajno nadzorovano Manj kot ali enako 0,01 mm
- Helix kot/sprednji kot/zadnji kot: optično zaznavanje
- Trdota in mikrostruktura: zagotavljanje konsistence materiala
- Debelina nanosa in oprijem: SEM in test s praskami
Postopek tovarniškega pregleda:
Prazen → Brušenje → Premaz → Pregled videza → Lasersko graviranje → Popoln pregled ali pregled vzorčenja končnega izdelka
Konec članka
Visokokakovostno-rezkalo iz karbidne trdine ni samo zbirka materialov in opreme, temveč tudi vrhunsko prizadevanje za izdelavo, preizkušanje in podrobnosti. Samo z razumevanjem procesne logike, ki stoji za njim, lahko resnično izberemo pravo orodje za zmanjšanje stroškov in izboljšanje učinkovitosti.
Če želite izvedeti več o podrobnostih izdelave orodja, predlogih za uporabo ali prilagojenih storitvah,kontaktirajte WAT TOOLin dovolite nam, da vam pomagamo izboljšati vašo učinkovitost obdelave in konkurenčnost!