Sisältövalikko
● Volframikarbidin ymmärtäminen
● Volframikarbidin sovellukset
>> 1. Leikkaustyökalut:
>> 2. Käyttökeskeiset osat:
>> 3. Kirurgiset instrumentit:
>> 4. Ammukset:
>> 5. Muut sovellukset:
● Tekniikat volframikarbidin poraamiseksi
>> 1. Timanttityökalut
>> 2
>> 3. Hiomaporaus
● Vaiheittainen opas volframikarbidin poraamiseen timanttisahalla
>> 1. valmistelu:
>> 2. Reiän aloittaminen:
>> 3. porausprosessi:
>> 4. Reiän suorittaminen:
>> 5. Tarkastus:
● Turvatoimenpiteet
● Johtopäätös
● Faq
>> 1. Mikä tekee volframikarbidista niin kovaa?
>> 2. Voinko käyttää säännöllisiä porauspalasia volframikarbidin poraamiseen?
>> 3. Miksi on tärkeää käyttää jäähdytysnestettä volframikarbidin porattaessa?
>> 4. Mikä on paras nopeus volframikarbidin poraamiseen?
>> 5. Onko EDM parempi vaihtoehto kuin timanttiporaus volframikarbidille?
● Viittaukset:
Volframikarbidi erottuu yhdeksi maailman vaikeimmista materiaaleista, jotka tunnustetaan sen poikkeuksellisesta kovuudesta, voimasta ja kulutuksesta ja korroosiosta [3] [4] [6]. Volfrahasta ja hiilestä koostuu ainutlaatuinen yhdistelmä ominaisuuksia, jotka tekevät siitä korvaamattoman eri toimialoilla [2]. Sen käyttö vaihtelee leikkaustyökaluista ja kulutuskestävästä osasta kirurgisiin instrumentteihin ja jopa ammuksiin [2] [4] [8].
Ottaen huomioon sen äärimmäinen kovuus, Porausvolframikarbidi on merkittävä haaste [1] [3]. Toisin kuin pehmeämmät materiaalit, perinteiset porausbitit epäonnistuvat tyypillisesti volframikarbidia vastaan materiaalin ylivoimaisen kulutuksen vastustuskyvyn vuoksi [1] [3]. Oikeilla tekniikoilla ja työkaluilla on kuitenkin todella mahdollista porata volframikarbidin läpi [1] [5]. Tässä artikkelissa tutkitaan volframikarbidin menetelmiä, sovelluksia ja ominaisuuksia, jotka tarjoavat kattavan oppaan tämän merkittävän materiaalin ymmärtämiseksi ja työskentelemiseksi.
Volframikarbidin ymmärtäminen
Volframikarbidi (WC) on kemiallinen yhdiste, joka käsittää volframi- ja hiiliatomeja [2]. Sen molekyyl kaava on WC, molekyylipaino 195,85 [2]. Yhdiste tunnetaan poikkeuksellisista fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksistaan, mikä tekee siitä sopivan laajalle sovelluksille [2].
- Kovuus: Volframikarbidin mikrokokous on 17300 MPa, lähellä timanttia, mikä tekee siitä erittäin vastustuskyvyn naarmuuntumiselle ja kulumiselle [2] [6].
- Joustava moduuli: sen elastinen moduuli on 710 gPa, mikä osoittaa sen jäykkyyden ja muodonmuutoksen vastustuskyvyn stressin alla [2].
- Puristuslujuus: puristuslujuus on 56MP, mikä osoittaa sen kyvyn kestää korkeaa painetta rikkomatta [2].
- Lämpölaajennus: Lämpölaajennuksen kerroin on 6,9 × 10-6 / K, mikä tarkoittaa, että se laajenee minimaalisesti lämpötilan muutoksilla [2].
- Johtavuus: Volframikarbidi on hyvä sekä sähkön että lämmön johdin [2] [6].
- Kemiallinen resistenssi: Se on liukenematon veteen, suolahapossa ja rikkihapossa, vaikka se voidaan liuottaa typpihapon ja hydrofluorihapon seokseen [2].
- Hapetuskestävyys: Volframikarbidilla on heikko anti-hapettumiskyky, joka alkaa aktiivisesta hapettumisesta ilmassa yli 500 ° C [2].
Puhdas volframikarbidi on hauras, mutta sen sitkeyttä voidaan parantaa lisäämällä pieniä määriä muita metalleja, kuten titaani ja koboltti [2]. Nämä lisäaineet vähentävät haurautta ja parantavat materiaalin yleistä suorituskykyä [2]. Volframikarbidi esiintyy tyypillisesti mustana kuusikulmaisena kiteinä metallisella kiiltolla [2].
Volframikarbidin sovellukset
Volframikarbidin ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä välttämättömän lukuisissa sovelluksissa eri toimialoilla [2] [4] [6].
1. Leikkaustyökalut:
- Volframikarbidia käytetään laajasti valmistustyökalujen, kuten poran, jauhamileikkurien, hanojen, leikkauspyörien ja sahanterien [2] [9] kanssa.
'
-Karbidien leikkuupinnat ovat välttämättömiä kovien materiaalien, kuten hiiliteräksen ja ruostumattoman teräksen, koneisiin, etenkin korkean määrän ja tarkkaan tuotannon aikana [8].
- Ne ylläpitävät terävää kärjessä pidempään kuin terästyökalut, mikä johtaa parempaan viimeistelyyn ja nopeampaan työstöön [8].
- Pinnoitteet, kuten titaanialumiini -nitridi tai titaanikromitridi, voivat edelleen parantaa lämmön stabiilisuutta ja pidentää työkalun käyttöikää [8].
2. Käyttökeskeiset osat:
- Sitä käytetään osien tekemiseen, joihin kohdistuu suuria rasituksia, kuten öljy- ja kaasu-, kaivos- ja massan ja paperiteollisuuden osat [2] [9].
- Nämä osat hyötyvät suuresta kulumiskestävyydestä, korroosionkestävyydestä ja pidentyneestä käyttöikasta [9].
3. Kirurgiset instrumentit:
- Volframikarbidi parantaa kirurgisten instrumenttien suorituskykyä sen korroosionkestävyyden ja kestävyyden vuoksi [4].
- Sen kyky ylläpitää terävää reunaa on ratkaisevan tärkeä tarkalle kirurgiselle toimenpiteelle [4].
4. Ammukset:
- Volframikarbidia käytetään panssarien lävistys ampumatarvikkeissa sen kovuuden ja suuren tiheyden vuoksi [8].
- Se on erityisen tehokas Sabot -kierroksissa, joissa muovinen sabot hävittää tynnyrin kuonossa, jolloin ammus voi tunkeutua panssaroihin tehokkaasti [8].
5. Muut sovellukset:
- Uunin uunin rakennemateriaalit: Käytetään korkean lämpötilan ympäristöissä sen lämmönkestävyyden vuoksi [2].
- Suihkumoottorin komponentit: Varmistaa kestävyyden ja luotettavuuden äärimmäisissä olosuhteissa [2].
- Cermet Materials: parantaa komposiittimateriaalien ominaisuuksia [2].
- Resistenssin lämmityselementit: Tarjoaa tehokkaan lämmön muodostumisen [2].
- Sulattavien upokkaiden sulatus: Soveltuu metalleille, kuten kupari, koboltti ja vismutti [2].
- Puolijohdekalvot: Tarjoaa kulumiskestävyyttä puolijohteiden valmistuksessa [2].
- Urheilulaitteet: Käytetään golfkerhoissa ja hiihtopylväissä lisäämään kestävyyttä [4] [6].
- Soittimet: Käytetään kitaran dioissa niiden sileälle ja kestävälle pinnalle [4].
- Kuulakärkikynät: muodostaa kuulakärkikynän kärjen kulumiskestävyyden vuoksi [4].
- Avaruussatelliitit: Tarjoaa vastustuskykyä äärimmäisille lämpötilan vaihteluille [4].
- Injektiomuovaustyökalut: Muovisten ruiskuvalujen tarkkuusmuotit hyötyvät volframikarbidin korkeasta tarkkuudesta, kestävyydestä ja kulutuskestävyydestä [9].
Tekniikat volframikarbidin poraamiseksi
Porframikarbidin poraus vaatii erikoistuneita tekniikoita ja työkaluja sen äärimmäisen kovuuden vuoksi [1] [3]. Nopeasta teräksestä (HSS) valmistetut perinteiset porapalat ovat yleensä tehottomia [1] [3]. Ensisijaisia menetelmiä volframikarbidin poraamiseksi sisältävät timanttityökalujen ja sähköpäästöjen koneistuksen (EDM) käyttäminen [1] [7].
1. Timanttityökalut
Diamond, joka on yksi vaikeimmista materiaaleista, on ihanteellinen valinta volframikarbidin poraamiseen [1] [7]. Timanttityökaluja on eri muodoissa, mukaan lukien timanttipäällystetyt reikäsahat, timanttikorut ja PCD (monikiteinen timantti) kierreporat [1] [5] [7].
Timanttipäällystetyt reikäsahat:
- Nämä ovat tehokkaita suurempien reikien luomiseen volframikarbidissa [1] [3].
- Reiän sahassa on pyöreä terä, jonka timanttikiukkaset upotetaan leikkuureunaan [1].
- Jäähdytysnestettä, kuten vettä, on välttämätöntä pitää poran bittin viileänä ja vähentää kitkaa [1].
- Aloita poraus kulmassa, jotta bitti puree materiaaliin ennen poran suoristamista [1].
- tasaisen paineen kohdistaminen ja hitaan, tasaisen nopeuden ylläpitäminen ovat välttämättömiä puhtaan aukon saavuttamiseksi [1].
Diamond Core -harjoitukset:
- Timanttisydinharjoitukset soveltuvat tarkkojen reikien luomiseen [7].
- Näissä harjoituksissa on ontto ydin timanttihiukkasten kanssa leikkuureunassa [7].
- Niitä käytetään usein veden syöttökaran kanssa, jotta porausalue olisi viileä ja huuhtelevat roskia [7].
PCD -kierreporat:
- PCD -kierreporat on suunniteltu erityisesti kovien materiaalien, kuten volframikarbidin, poraamiseen [5].
- Monikiteinen timanttirakenne tarjoaa erinomaisen kulutuskestävyyden ja leikkuutehokkuuden [5].
- Nämä harjoitukset voivat luoda pienempiä reikiä, joilla on erittäin tarkkuus [5].
2
EDM on ei-perinteinen koneistusprosessi, joka käyttää sähköisiä kipinöitä materiaalin vähentämiseen [7]. Se on erityisen hyödyllinen monimutkaisten muotojen ja reikien luomisessa kovissa materiaaleissa, kuten volframikarbidissa [7].
Käsitellä:
- EDM sisältää sarjan nopeasti toistuvien virran purkausten luomisen kahden elektrodin välillä, jotka on erotettu dielektrisellä nesteellä [7].
- Yksi elektrodi on leikkaustyökalu ja toinen on volframikarbidin työkappale [7].
- Kipinät vähentävät materiaalin, luomalla vähitellen halutun muodon tai reiän [7].
Edut:
- EDM voi luoda monimutkaisia muotoja ja hyvin pieniä reikiä [7].
- Se ei vaadi suoraa kosketusta työkalun ja työkappaleen välillä, mikä vähentää mekaanisen jännityksen ja vaurioiden riskiä [7].
Haitat:
- EDM on suhteellisen hidas prosessi verrattuna muihin koneistusmenetelmiin [7].
- Se vaatii erikoistuneita laitteita ja asiantuntemusta [7].
3. Hiomaporaus
Hioma poraus sisältää hankaavien hiukkasten, kuten timanttipölyn, käyttämisen nesteen kanssa volframikarbidin vähentämiseksi [7].
Käsitellä:
- Porausbitinä käytetään kupariputkea, ja timanttipöly sekoitetaan öljyn tai veden kanssa lietteen muodostamiseksi [7].
- Lietteet syötetään porausalueelle poran pyöriessä, vähitellen materiaalia [7].
Edut:
- Tätä menetelmää voidaan käyttää suhteellisen yksinkertaisilla laitteilla [7].
Haitat:
- Hiomaporaus on hidas ja työvoimavaltainen prosessi [7].
- Se ei välttämättä tuota erittäin tarkkoja reikiä [7].
Vaiheittainen opas volframikarbidin poraamiseen timanttisahalla
Tässä on askel askeleelta opas siitä, kuinka porata volframikarbidi käyttämällä timanttipäällysteistä reikäsahaa [1]:
Tarvittavat materiaalit ja työkalut:
- volframikarbidin työkappale [1]
- JCB Diamond Tech -reiän saha (tai vastaava timanttipäällysteinen reikäsaha) [1]
- pora [1]
- puristin [1]
- Puukappale (työkappaleen turvaamiseksi) [1]
- lokero vedellä (poran bitin jäähdyttäminen) [1]
- Turvalasit ja käsineet [1]
1. valmistelu:
- Kiinnitä volframikarbidin työkappale puupalaan kiinnittimellä [1]. Tämä estää materiaalin liikkumisen porauksen aikana, varmistaen tarkkuuden ja turvallisuuden [1].
- Varmista, että lähellä on puhdasta, kylmää vettä poranterän jäähdyttämiseksi [1].
2. Reiän aloittaminen:
- Aloita poraus pienessä kulmassa, jotta reikäsaha puree volframikarbidiin [1].
- Aseta lempeä, tasainen paine [1].
- Kun bitti on saanut jalansijan, suorista pora vähitellen [1].
3. porausprosessi:
- Pidä hidas ja tasainen nopeus koko porausprosessin ajan [1].
- Aseta tasainen paine, mutta vältä poran pakottamista [1].
- Poista poranterä ja jäähdytä se viiden sekunnin välein veden lokeroon [1]. Tämä estää ylikuumenemisen, mikä voi vahingoittaa timanttipäällystettä ja vähentää bitin elinkaarta [1].
4. Reiän suorittaminen:
- Jatka porausta, kunnes olet leikannut kokonaan volframikarbidin läpi [1].
- Kun reikä on valmis, poista ydin varovasti reikäsahasta [1].
5. Tarkastus:
- Tarkasta porattu reikä mahdollisille puutteille [1].
- Tarkista porausbitin kunto varmistaaksesi, että se on edelleen hyvässä kunnossa [1].
Turvatoimenpiteet
Kun työskentelet volframikarbidin ja sähkötyökalujen kanssa, on välttämätöntä noudattaa turvatoimenpiteitä vammojen estämiseksi [1].
- Käytä turvalasit: Käytä aina turvalaseja suojaamaan silmiäsi lentäviltä rosilta [1].
- Käytä käsineitä: Käytä käsineitä suojataksesi kädet teräviltä reunoilta ja potentiaalisilta leikkauksista [1].
- Jäähdytysnesteen käyttö: Käytä jäähdytysnestettä, kuten vettä, pitääksesi poranterän ja työkappaleen viileänä [1]. Tämä estää ylikuumenemisen ja pidentää työkalun käyttöikää [1].
- Turvallinen työkappale: Varmista, että työkappale on kiinnitetty turvallisesti liikkeen estämiseksi porauksen aikana [1].
- Vältä ylikuumenemista: Älä anna poranterän ylikuumenemista. Jäähdytä säännöllisesti sen tehokkuuden säilyttämiseksi ja vaurioiden estämiseksi [1].
- Johdonmukainen paine: Aseta tasainen paine porauksen aikana, mutta vältä työkalun pakottamista [1].
- Oikea ilmanvaihto: Työskentele hyvin ilmastoidulla alueella pölyn tai höyryjen hengittämiseksi [1].
- Työkalujen ylläpito: Tarkasta säännöllisesti ja ylläpidä työkalujasi varmistaaksesi, että ne ovat hyvässä kunnossa [1].
Johtopäätös
Volframikarbidin poraus on haastetta, mutta on saavutettavissa oikeilla työkaluilla ja tekniikoilla. Timanttipäällystetyt reikäsahat, timanttisydinporat ja PCD-kierreporat ovat tehokkaita reikien luomiseen volframikarbidissa [1] [5] [7]. Sähköpäästökoneiden (EDM) tarjoaa vaihtoehdon monimutkaisille muodoille ja pienille reikille [7]. Seuraamalla suositeltuja menettelytapoja ja turvatoimenpiteitä, voit työskennellä onnistuneesti tämän poikkeuksellisen kovan materiaalin kanssa [1]. Volframikarbidin ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä välttämättömän lukuisissa sovelluksissa ja ymmärtämällä, kuinka se laittaa sen apuohjelmaansa entisestään [2] [4] [6].
Faq
1. Mikä tekee volframikarbidista niin kovaa?
Volframikarbidin kovuus tulee voimakkaista kovalenttisista sidoksista volframin ja hiiliatomien välillä [2]. Tämä luo tiheän, jäykän rakenteen, joka vastustaa muodonmuutoksia ja kulumista [2]. Metallien, kuten koboltin, lisääminen lisää sen sitkeyttä ja vähentää haurautta [2].
2. Voinko käyttää säännöllisiä porauspalasia volframikarbidin poraamiseen?
Ei, nopean teräksen (HSS) säännölliset porausbitit eivät ole tehokkaita volframikarbidin poraamiseen [1] [3]. Volframikarbidi on paljon vaikeampaa kuin HSS, aiheuttaen poranterän kulumisen nopeasti saavuttamatta merkittävää edistystä [1] [3]. Timanttipäällystetyt tai PCD-porat ovat välttämättömiä [1] [5].
3. Miksi on tärkeää käyttää jäähdytysnestettä volframikarbidin porattaessa?
Jäähdytysnesteen, kuten veden, käyttäminen on ratkaisevan tärkeää porausprosessin aikana syntyneen lämmön hajottamiseksi [1]. Ylikuumeneminen voi vahingoittaa timanttipäällystettä porausterällä, vähentäen sen tehokkuutta ja käyttöikää [1]. Lisäksi jäähdytysneste auttaa huuhtelemaan roskia, estäen sen tukkeutumasta leikkausaluetta [1].
4. Mikä on paras nopeus volframikarbidin poraamiseen?
Paras nopeus volframikarbidin poraamiseen on tyypillisesti hidas ja tasainen [1]. Suuret nopeudet voivat aiheuttaa liiallisen lämmön ja aiheuttaa poranterän kulumisen nopeasti [1]. Hidas, tasainen nopeus antaa timanttikiukkasten jauhaa materiaalia tehokkaasti ylikuumenemattomana [1].
5. Onko EDM parempi vaihtoehto kuin timanttiporaus volframikarbidille?
EDM voi olla parempi vaihtoehto monimutkaisten muotojen, hyvin pienten reikien luomiseen tai kun tarkkuus on ensiarvoisen tärkeää [7]. EDM on kuitenkin hitaampi ja kalliimpi prosessi verrattuna timanttiporaukseen [7]. Timanttiporaus sopii yksinkertaisemmille reikille ja kun nopeus ja kustannustehokkuus ovat tärkeitä tekijöitä [1] [7].
Viittaukset:
[1] https://www.youtube.com/watch?v=xJipena1iyw
[2] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
.
.
[5] https://www.youtube.com/watch?v=6bb6Mixjhn8
[6] https://www.carbide-usa.com/top-5-uses-for-turnsten-carbide/
[7] https://www.cnczone.com/forums/hard-high-speed-machining/7944-drilling-carbide.html
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[9.
