Οδηγός για τα Εργαλεία Κοπής από Συγκολλημένο Καρβίδιο Αποκαλύπτει Τεχνικές Ακρίβειας

Σε εγκαταστάσεις παραγωγής ακριβείας σε όλο τον κόσμο, μηχανές ελεγχόμενες από υπολογιστή κόβουν σκληρά μέταλλα με εκπληκτική ταχύτητα και ακρίβεια.Το μυστικό αυτής της ικανότητας δεν βρίσκεται στην ίδια τη μηχανήΤα υλικά αυτά έχουν καταστεί απαραίτητα στη σύγχρονη κατασκευή λόγω της εξαιρετικής σκληρότητάς τους.,αντοχή στην φθορά.

Ωστόσο, όλα τα εργαλεία από καρβίδιο δεν είναι ίδια.Η κατανόηση αυτών των διαφορών είναι ζωτικής σημασίας για την επιλογή του σωστού εργαλείου και τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών μηχανικήςΤο παρόν άρθρο εξετάζει τις βασικές ενώσεις καρβιδίου που χρησιμοποιούνται στα εργαλεία κοπής και τις εξειδικευμένες εφαρμογές τους.

Τα βασικά στοιχεία των εργαλείων κοπής καρβιδίων

Τα εργαλεία καρβιδίου, τα οποία ονομάζονται επίσης τσιμεντοποιημένα καρβίδια, είναι σύνθετα υλικά που αποτελούνται από ανθεκτικά μεταλλικά καρβίδια (συνήθως καρβίδιο βολφραμίου, καρβίδιο τιτανίου,ή καρβιδίου του ταντάλου) συνδεδεμένα μαζί με μεταλλικό συνδετικό (συνήθως κοβάλτιο ή νικέλιο) μέσω μεταλλουργίας σκόνηςΜε σκληρότητα που πλησιάζει το διαμάντι και εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα, αυτά τα εργαλεία διατηρούν τις επιδόσεις κοπής σε ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις που θα υποβαθμίζουν τα συμβατικά εργαλεία χάλυβα.

Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τα εργαλεία από καρβίδιο απαραίτητα για την αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, την κατασκευή καλούπιων και την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών, όπου επεξεργάζονται τα πάντα, από υπερσυσκευάσματα έως σύνθετα υλικά.Οι επιδόσεις των εργαλείων εξαρτώνται κυρίως από τη σύνθεσή τους από καρβίδιο, μέγεθος κόκκων και περιεκτικότητα σε συνδετικό.

Βασικές ενώσεις καρβιδίων και οι ιδιότητές τους

• Καρβίδιο βολφραμίου (WC):Το WC, το βασικό εργαλείο κοπής, παρέχει εξαιρετική σκληρότητα (δεύτερο μόνο μετά το διαμάντι και το νιτρικό βόριο), εξαιρετική αντοχή στην φθορά και υψηλή αντοχή στην συμπίεση.870°C (5Το μέγεθος των κόκκων επηρεάζει σημαντικά τις ιδιότητες ̇ τα λεπτά κόκκαλα ενισχύουν την σκληρότητα ενώ τα χοντρά κόκκαλα βελτιώνουν την αντοχή.
• Καρβίδιο τιτανίου (TiC):Συχνά σε συνδυασμό με το WC, το TiC βελτιώνει την αντοχή στην φθορά, την αντοχή στη θερμότητα και την αντοχή στην οξείδωση.684°F) και η ικανότητα σχηματισμού προστατευτικών στρωμάτων οξειδίου το καθιστούν ιδανικό για υψηλής ταχύτητας και ξηρή επεξεργασία σκληρυνμένων χάλυβων, από ανοξείδωτους χάλυβες και κράματα τιτανίου.
• Καρβίδιο Τανταλίου (TaC):Η πρόσθετη αυτή προσφέρει εξαιρετικές επιδόσεις σε υψηλές θερμοκρασίες με σημείο τήξης 3.983°C.και αντοχή στην οξείδωση κατά την επεξεργασία της δομής κόκκων WCΧρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία ανθεκτικών στη θερμότητα υπερλυμάτων και κράμάτων τιτανίου, το υψηλό κόστος του περιορίζει την ευρεία υιοθέτηση.
• Καρβίδιο νιοβίου (NbC):Λειτουργικά παρόμοιο με το TaC, αλλά πιο οικονομικό, το NbC βελτιώνει την απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες και την επεξεργασία των σιτηρών.Αποτελεί μια οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση για την επεξεργασία δύσκολων υλικών όταν το TaC αποδεικνύεται απαγορευτικά ακριβό.
• Καρβίδιο χρωμίου (Cr)₃Γ₂- Τι;Αξιολογείται για την αντοχή στη διάβρωση, Cr₃Γ₂Το υλικό αυτό είναι κατάλληλο για την επεξεργασία διαβρωτικών υλικών όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας ή για εργαλεία που λειτουργούν σε σκληρά περιβάλλοντα.
• Καρβίδιο βαναδίου (VC):Προστίθεται κυρίως για τη βελτίωση της αντοχής, το VC βελτιώνει τη δομή του κόκκου και ενισχύει την αντοχή στην κάμψη και την αντοχή σε κρούσεις.Ειδικά για την κατασκευή οχημάτων με κινητήρα.
• Καρβίδιο του πυριτίου (SiC):Με σκληρότητα δεύτερη μόνο στο διαμάντι, το SiC προσφέρει εξαιρετική αντοχή στην φθορά και θερμική αγωγιμότητα.γυαλί, και πέτρα.

Συνδετικά μέταλλα: Η κόλλα που τα κρατά ενωμένα

Το μεταλλικό σύνδεσμο, συνήθως το κοβάλτιο, χρησιμεύει ως μήτρα που συγκρατεί τα σωματίδια καρβιδίου μαζί.αν και το νικέλιο και ο σίδηρος έχουν περιορισμένη χρήση σε ειδικές εφαρμογέςΗ σύνθεση του συνδετήρα επηρεάζει σημαντικά την αντοχή, την αντοχή και τα χαρακτηριστικά φθοράς του εργαλείου.

Επιλογή του κατάλληλου εργαλείου καρβιδίου

• Υλικό εργαστηρίου:Τα σκληρότερα υλικά χρειάζονται σκληρότερα καρβίδια, ενώ τα σκληρά υλικά χρειάζονται συνθέσεις ανθεκτικές σε σπασμούς
• Συνθήκες κοπής:Οι λειτουργίες υψηλής ταχύτητας απαιτούν ανθεκτικά στην θερμότητα καρβίδια, ενώ οι διακοπές με διακοπή απαιτούν ανθεκτικά στις συγκρούσεις
• Γεωμετρία εργαλείου:Η προετοιμασία της άκρης πρέπει να συμπληρώνει τις ιδιότητες του καρβιδίου
• Σχετικά με το κόστος:Τα υψηλής ποιότητας καρβίδια όπως το TaC παρέχουν οφέλη απόδοσης αλλά αυξάνουν το κόστος εργαλείων

Διατήρηση εργαλείων με καρβίδιο

• Τακτική επιθεώρηση για τα πρότυπα φθοράς
• Συμμόρφωση με τις συνιστώμενες παραμέτρους κοπής
• Προωθητική επανόρθωση πριν από την υπερβολική φθορά
• Ορθή αποθήκευση για την αποφυγή βλάβης και διάβρωσης

Καθώς οι απαιτήσεις παραγωγής συνεχίζουν να ωθούν τα όρια της ταχύτητας, της ακρίβειας και της ποικιλίας υλικών, η τεχνολογία εργαλείων καρβιδίου εξελίσσεται παράλληλα.Η συνεχιζόμενη ανάπτυξη των νέων συνθέσεων καρβιδίων και των νανοδομημένων υλικών υπόσχεται να βελτιώσει περαιτέρω τις δυνατότητες επεξεργασίας τα επόμενα χρόνια.