Меню за съдържание
● Ролята на кобалт в резачките на волфрамовия карбид
● Производствен процес на резачки за карбид на волфрамове
● Свойства и приложения на резачки за волфрамов карбид
>> Смилане
>> Пробиване
>> Обръщане
>> Прераждане
● Предимства на използването на резачки за карбид на волфрамове
● Алтернативни материали и техните ограничения
● Скорошен напредък в технологията на волфрамовия карбид
● Въздействието върху околната среда на производството на волфрамов карбид
● Заключение
● Често задавани въпроси
>> 1. Каква е основната роля на кобалта в резачките на волфрамовия карбид?
>> 2. Как съдържанието на кобалт влияе на свойствата на резачките на волфрамовия карбид?
>> 3. Може ли да се използват резачки за волфрамов карбид за всички видове материали?
>> 4. Кои са някои общи приложения на резачките на волфрамовия карбид?
>> 5. Има ли алтернативи на кобалта в резачките на волфрамовия карбид?
● Цитати:
Волфрамов карбид (WC) е стабилно химическо съединение, включващо равни части от волфрамови и въглеродни атоми [3] [9]. В основната си форма той съществува като фин сив прах, който може да бъде притиснат и оформен чрез синтероване за различни приложения, включително индустриални машини, режещи инструменти и дори бижута [3]. Често наричани просто като 'карбид ' в обработващата индустрия, Волфрамовият карбид може да се похвали с изключителна скованост, приблизително три пъти по -голяма от тази на стоманата и е два пъти по -гъста [3]. Твърдостта му съперничи на този на Корунд, приближавайки се до тази на диаманта, което налага използването на превъзходни абразиви като кубичен бор с нитрид и диамант за полиране [3].
Един от критичните компоненти в създаването на инструменти за рязане на волфрамов карбид е Cobalt [1]. Кобалтът служи като метално свързващо вещество, държейки частиците от волфрамов карбид заедно [5]. Този състав позволява прецизно производство и персонализиране, което позволява на производителите да приспособяват твърдостта, силата и съпротивлението на износване на режещите инструменти, като регулират размера на частиците и съдържанието на кобалт [5].
Ролята на кобалт в резачките на волфрамовия карбид
Кобалтът играе основна роля в създаването на инструменти за рязане на волфрамов карбид. Ето подробен поглед върху неговите функции:
- Свързващо вещество: Кобалтът действа като 'лепило ', което държи частиците от волфрамов карбид заедно [1]. По време на процеса на синтероване кобалтът се разтопи и мокри волфрамовата карбидна зърна, свързвайки ги при охлаждане [3].
- Механични свойства: количеството на използвания кобалт влияе върху механичните свойства на крайния продукт. По -високото съдържание на кобалт като цяло увеличава здравината и намалява твърдостта, докато по -ниското съдържание на кобалт увеличава твърдостта, но може да намали здравината [5].
- Персонализиране: Промяната на съдържанието на кобалт, производителите могат да прецизират свойствата на резачките за волфрамов карбид, за да отговарят на специфичните изисквания за приложение [5].
Производствен процес на резачки за карбид на волфрамове
Процесът на производство на резачки за карбид на волфрамове включва няколко ключови стъпки:
1. Синтез на прах от волфрамов карбид: волфрамов карбиден прах се получава чрез реагиране на волфрамов метал или прах с въглерод при високи температури, обикновено между 1400 и 2000 ° С [1] [3].
2. Смесване с кобалт: прахът от волфрамов карбид след това се смесва с прахообразен кобалтов метал [1]. Могат да се добавят и други материали като титаниев карбид, карбид от танталум и ниобиев карбид за подобряване на специфичните свойства, особено за рязане на железни материали [1].
3. Смилане: Сместа се смила, за да се осигури равномерно разпределение на компонентите. Тази стъпка е от решаващо значение за постигане на последователни свойства в крайния продукт.
4. Натискане: Смесеният прах се натиска в желаната форма с помощта на високо налягане. Това може да стане чрез различни методи като натискане на матрица, изостатично натискане или екструзия [3].
5. Посещаване: След това притиснатата част се синхронизира при високи температури, обикновено между 1400 и 1600 ° C. По време на синтероването кобалтът се стопява, намокряйки се от волфрамов карбиден зърна и ги свързва заедно [3].
6. Смилане и завършване: След синтероване частта е основана за постигане на крайните размери и желаното повърхностно покритие. Тази стъпка гарантира точността и точността на режещия инструмент [3].
Свойства и приложения на резачки за волфрамов карбид
Резачките за карбид от волфрамове са известни със своите изключителни свойства, които ги правят идеални за широк спектър от приложения [4]:
- Висока твърдост: Волфрамовият карбид е изключително твърд, което позволява на инструментите да се режат през трудни материали като стомана, титан и други твърди сплави [2].
- Устойчивост на износване: Тези резачки проявяват отлична устойчивост на износване, като гарантират дълъг живот на инструмента и намаляват нуждата от чести замествания [2].
- Високотемпературна производителност: Инструментите на волфрамовия карбид могат да работят при високи скорости на рязане, без да губят твърдостта или формата си [3].
- Универсалност: В различни операции се използват резачки за карбид на волфрамове, включително фрезоване, пробиване, завъртане и повторно измерване [4].
Смилане
Карбидните крайни мелници обикновено се използват за операции за фрезоване поради способността им да премахват материала бързо и ефективно, което води до гладко и точно покритие [4]. Те могат да се справят с широка гама от материали, включително алуминий, стомана и титан [4].
Пробиване
Карбидните тренировки са от съществено значение за създаването на дупки в различни материали. Способността им да издържат на високи температури и скорости ги прави идеални за високоскоростни приложения за сондиране в материали като стомана, алуминий и чугун [4].
Обръщане
Вложките на карбиди обикновено се използват при операции на завъртане, където детайлът се върти, докато режещият инструмент премахва материала от повърхността. Тези вложки могат да издържат на високи температури и скорости, което ги прави подходящи за производствени среди с голям обем [4].
Прераждане
Карбидните ремонти се използват за разширяване и завършване на съществуващи дупки, произвеждайки гладко и точно покритие. Те са идеални за приложения, изискващи строги допустими отклонения в материали като стомана, алуминий и композити [4].
Предимства на използването на резачки за карбид на волфрамове
Предимствата на използването на резачки за волфрамов карбид са многобройни:
- Разширен живот на инструмента: Поради високата си устойчивост на износване, резачките за карбид от волфрамове продължават по -дълго от другите материали за рязане на инструменти, намалявайки разходите за престой и разходи за подмяна [2].
- Подобрена производителност: Способността за работа при по -високи скорости на рязане и температури увеличава производителността и намалява времето за обработка [3].
- Прецизност и точност: Резачките за карбид от волфрамове осигуряват гладко и точно покритие, което ги прави идеални за прецизни приложения за обработка [2].
- Универсалност: Тези резачки могат да се използват на широк спектър от материали, което ги прави универсален избор за различни обработващи операции [4].
Алтернативни материали и техните ограничения
Докато волфрамовият карбид е популярен избор за режещи инструменти, се използват и други материали. Ето сравнение: приложения за
| от материал |
устойчивост |
на устойчивост |
на устойчивост на устойчивост на |
приложения |
материал |
| Високоскоростна стомана |
Умерен |
Умерен |
Ниско |
Ниско |
Обща обработка, приложения с ниска скорост |
| Керамика |
Високо |
Високо |
Високо |
Умерен |
Високоскоростна обработка, твърди материали |
| Кубичен бор нитрид |
Много високо |
Много високо |
Много високо |
Високо |
Изключително твърди материали, аерокосмическа индустрия |
| Диамант |
Изключително високо |
Изключително високо |
Умерен |
Много високо |
Ултра прецизна обработка, оптика |
Tungsten Carbide предлага балансирана комбинация от свойства, което го прави рентабилен избор за много приложения.
Скорошен напредък в технологията на волфрамовия карбид
Последните напредък в технологията на волфрамовия карбид допълнително подобриха производителността и гъвкавостта на тези инструменти за рязане:
-Нано-покритие: Прилагането на нано покрития подобрява устойчивостта на износване и намалява триенето, удължава живота на инструмента и подобрява ефективността на рязане.
- Градиентни структури: Развиващи се градиентни структури с различно съдържание на кобалт оптимизира баланса между твърдост и здравина.
- 3D печат: Техниките за производство на добавки позволяват създаването на сложни геометрии на инструмента, съобразени с конкретни приложения за обработка.
Въздействието върху околната среда на производството на волфрамов карбид
Производството на волфрамов карбид включва няколко съображения за околната среда:
- Консумация на енергия: Високите температури, необходими за синтероване, водят до значителна консумация на енергия.
- Генериране на отпадъци: Процесът генерира отпадъчни материали, включително изразходвани охлаждания и шлайфане на Swarf.
- Cobalt Sourcing: Етичното снабдяване на кобалт е проблем, тъй като някои източници са свързани с проблемите на правата на човека.
Полагат се усилия за справяне с тези проблеми чрез:
- Рециклиране: Рециклирането на волфрамов карбид от използваните инструменти намалява търсенето на девствени материали и понижава консумацията на енергия.
- Устойчиви практики: Прилагането на устойчиви производствени практики минимизира генерирането на отпадъци и насърчава отговорно снабдяване с кобалт.
- Алтернативни свързващи вещества: Продължават изследванията, за да се намерят алтернативни свързващи вещества, които са по -малко вредни за околната среда от кобалта.
Заключение
В обобщение, резачките за волфрамов карбид неизменно съдържат кобалт, който действа като решаващо свързващо вещество за задържане на частиците от волфрамов карбид заедно [1] [5]. Този състав осигурява на резачките тяхната изключителна твърдост, устойчивост на износване и високотемпературна характеристика, което ги прави незаменими при различни обработващи операции [2] [4]. Възможността за персонализиране на свойствата на резачките на волфрамовия карбид чрез коригиране на съдържанието на кобалт позволява на производителите да приспособяват инструментите към специфични изисквания за приложение [5]. С напредването на технологиите постоянните усилия за подобряване на производствените процеси и изследване на алтернативни материали ще подобрят допълнително производителността и устойчивостта на инструментите за рязане на волфрамов карбид.
Често задавани въпроси
1. Каква е основната роля на кобалта в резачките на волфрамовия карбид?
Кобалтът служи като метално свързващо вещество, което държи частиците от волфрамов карбид заедно. Той се стопява по време на синтероване, намокряйки на волфрамовите карбидни зърна и ги свързва заедно при охлаждане [1] [3].
2. Как съдържанието на кобалт влияе на свойствата на резачките на волфрамовия карбид?
По -високото съдържание на кобалт като цяло увеличава здравината и намалява твърдостта, докато по -ниското съдържание на кобалт увеличава твърдостта, но може да намали здравината [5].
3. Може ли да се използват резачки за волфрамов карбид за всички видове материали?
Резачките за карбид на волфрамовете са универсални и могат да се използват на широк спектър от материали, включително стомана, алуминий, титан и композити [4].
4. Кои са някои общи приложения на резачките на волфрамовия карбид?
Общите приложения включват операции с фрезоване, сондиране, завъртане и повторно нахлуване в различни индустрии [4].
5. Има ли алтернативи на кобалта в резачките на волфрамовия карбид?
Докато кобалтът е най -често срещаното свързващо вещество, изследванията продължават да изследват алтернативни свързващи вещества, които са по -малко вредни за околната среда.
Цитати:
[1] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-nungsten-carbide-cutting-tools/
[2] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-nungsten-carbide-applications-part-1
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten_carbide
[4] https://epictool.ca/carbide-cutting-tools-the-most-common-uses-for-carbide/
[5] https://www.chaitools.com/news/industry-news/how-does-the-composition-of-solid-carbide-make-it-an-ideal-material-for-end-mill-cutters.html
[6] https://www.youtube.com/watch?v=tkywh7bqo70
[7] https://www.trend-usa.com/router-use-basics-composition-and-Quality
[8] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/use.html
[9] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-nungsten-carbide/
