Izbornik sadržaja
● Proces proizvodnje: korak po korak vodič
>> 1. Priprema u prahu
>> 2. Miješanje i mljevenje
>> 3. Pritiranjem i oblikovanjem
>> 4.
>> 5. Sintering
>> 6. Vruće izostatsko prešanje (kuk) (neobavezno)
>> 7.
● Primjene umetnica volfram karbida
● Prednosti umetnica volfram -karbida
● Zaključak
● FAQ
>> 1. Koje su primarne sirovine koje se koriste u izradi umetaka karbida?
>> 2. Zašto sintering je tako ključni korak u procesu proizvodnje?
>> 3. Koja je svrha vrućeg izostatskog pritiska (kuka)?
>> 4. Kako glodanje utječe na kvalitetu?
>> 5. Koje se vrste mjera kontrole kvalitete poduzimaju tijekom proizvodnje?
● Navodi:
Umetnici volfram karbida bitne su komponente u modernoj obradi, koje nude izuzetnu tvrdoću i otpornost na habanje za različite primjene rezanja. Razumijevanje načina na koji se proizvode ovi umetci otkrivaju zamršene procese koji su uključeni u proizvodnju ovih alata visokih performansi. Ovaj se članak upušta u korak po korak izradu umetnutih karbida, od odabira sirovina do gotovog proizvoda.
Proces proizvodnje: korak po korak vodič
Stvaranje umetnutih volframovih karbida uključuje nekoliko ključnih faza, a svaka zahtjevna preciznost i stručnost. Ovi koraci uključuju pripremu praha, miješanje i glodanje, prešanje i oblikovanje, prethodno trajanje (neobavezno), sintering, vruće izostatsko prešanje (kuk) (neobavezno) i završnu obradu.
1. Priprema u prahu
Putovanje karbidnog umetanja započinje pažljivim odabirom i pripremom sirovina.
- Odabir sirovina: Dobiva se visoke čistoće volfram i kobaltni prah. Kvaliteta ovih sirovina izravno utječe na izvedbu konačnog umetka.
- Analiza praha: Praćni puderi podvrgavaju se analizi kako bi se utvrdilo raspodjelu veličine čestica, čistoća i kemijski sastav. Napredne tehnike poput laserske difrakcije ili skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) mogu se koristiti za točna mjerenja.
- Vaganje i proporcija: Precizne količine pudera volfram -karbida i kobalta odmjere se prema željenim specifikacijama. Sadržaj kobalta obično se kreće od 6% do 30%, ovisno o namjeravanoj primjeni umetka.
- Uključivanje aditiva: Dodatni karbidi poput titanovog karbida ili tantalum karbida dodaju se kako bi se poboljšala specifična svojstva poput žilavosti ili toplinske stabilnosti.
2. Miješanje i mljevenje
Ova faza osigurava homogenost materijala.
- Početno miješanje: Izmjereni prah pomiješani su u V-blender ili turbula mikseru kako bi se osigurala ujednačena raspodjela svih komponenti.
- Glovanje kuglica: Smjesa se prenosi u kuglični mlin, koji koristi tvrde kuglice otporne na habanje (često izrađene od volframa karbida) za daljnje miješanje i mljevenje praha.
- Vlažno glodanje: dodaje se tekući medij, obično alkohol i vodu kako bi se olakšao postupak glodanja i spriječio oksidaciju.
- Trajanje mljevenja: Proces glodanja može trajati od 24 do 72 sata, ovisno o željenoj veličini čestica i karakteristikama ocjene.
- Smanjenje veličine čestica: Spajanje smanjuje čestice praška na veličine submikrona, obično se kreću od 0,5 do 5 mikrometara.
- Sušenje: Nakon glodanja, gnoj se suši pomoću tehnika sušenja raspršivanjem ili sušenja vakuumom za uklanjanje tekućeg medija.
3. Pritiranjem i oblikovanjem
Prah se formira u željeni oblik tijekom ove faze.
- Podmazivanje praha: Mala količina organskog veziva (često parafinski vosak) dodaje se prahu kako bi se poboljšala njegova protočna i kompresibilnost.
- Priprema matrice: Priprema se matrica s oblikom željenog umetka. Šupljina matrice često je malo veća da bi se uzela u obzir skupljanje tijekom sinteriranja.
- Punjenje u prahu: Pripremljena smjesa u prahu izliva se u šupljinu matrice. Prah se transportira u bačvama od 100 kg u strojevima za prešanje kako bi se napravili umetci. Operator unosi broj narudžbe, alat za pritisak i plijesan.
- Sakupljanje: Prah se komprimira pod visokim tlakom, obično između 10 i 30 tona po kvadratnom inču, koristeći hidrauličke ili mehaničke preše.
- Zelena kompaktna formacija: Rezultat je 'zelena kompaktna, ' koji ima osnovni oblik konačnog umetka, ali je i dalje relativno mekan i krhki.
- Izbacivanje: Zeleni kompakt pažljivo se izbacuje iz matrice.
4.
Ovaj korak su uključeni od strane nekih proizvođača.
- Grijanje niske temperature: Zelene kompaktne kompakte zagrijavaju se na temperaturu između 500 ° C i 900 ° C.
- Uklanjanje veziva: Ovaj postupak uklanja organsko vezivo koje se koristi u fazi prešanja.
- Povećanje čvrstoće: Prethodno ubrzanje lagano povećava čvrstoću kompaktnog, što olakšava rukovanje u sljedećim koracima.
5. Sintering
Sinteriranje pretvara krhki zeleni kompakt u gusti, tvrdi umetak karbida.
- Umetanje peći: zeleni kompaktni (ili unaprijed-poterni dijelovi) pušteni su u peći za sinterovanje. Postoji najmanje stotinu tisuća umetaka koji se mogu istovremeno postaviti zajedno.
- Kontrola atmosfere: Atmosfera peći pažljivo se kontrolira, često koristeći vakuum ili inertni plin poput argona kako bi se spriječila oksidacija.
- Povećanje temperature: Temperatura se postupno povećava na oko 1400 ° C (u blizini tališta kobalta). Prah zacementiranog karbida zagrijava se na oko 1.500 stupnjeva Celzijevih 13 sati prije nego što se spoji u materijal poznat kao cementirani karbid, koji ima ekstremnu tvrdoću.
- Razdoblje držanja: Temperatura se održava u određenom razdoblju, obično 1-3 sata, omogućavajući kobaltu da se rastopi i protok između čestica volframa karbida.
- Tekuća faza sintering: rastaljeni kobalt djeluje kao vezivo, punjenje prostora između čestica karbida.
- Hlađenje: Peć se polako ohladi, omogućavajući kobaltu da se učvrsti i veže čestice volfram karbida zajedno.
- Skupljanje: Tijekom sinteriranja, umetak se smanjuje za oko 17-25% zbog uklanjanja pora i konsolidacije strukture.
6. Vruće izostatsko prešanje (kuk) (neobavezno)
Neki umetci s visokim performansama prolaze ovaj dodatni korak.
- Okoliš visokog pritiska: sinterirani umeci smješteni su u posebnu komoru napunjenu inertnim plinom pod vrlo visokim tlakom (do 30 000 psi).
- Povišena temperatura: Komora se zagrijava na temperature blizu temperature sinteriranja.
- Eliminacija pora: Ova kombinacija eliminira preostalu poroznost, što rezultira potpuno gustom strukturom.
7.
Završna faza osigurava da umetci ispunjavaju potrebne specifikacije.
- Mržinje: cementirani karbid je prizemljen industrijskim dijamantom - najtežim materijalom na svijetu - kako bi se postigla savršena geometrija i veličina za svaki umetak.
- Provjera kvalitete: Umetnici prolaze provjere laboratorijske kvalitete tijekom procesa mljevenja kako bi se osiguralo da udovoljavaju strogim standardima za tvrdoću, žilavost, otpornost na habanje i dimenzionalnu točnost.
- Prevlačenje (neobavezno): Neki umetci mogu primati površinske premaze poput titanovog nitrida (TIN) ili aluminijskog oksida (AL2O3) za poboljšane performanse u specifičnim primjenama. Ovi premazi mogu dalje poboljšati tvrdoću, istovremeno smanjujući trenje tijekom rezanja.
Primjene umetnica volfram karbida
Umetnici za rezanje volfram karbida imaju različite primjene u različitim industrijama:
1. Operacije obrade:
- Koristi se široko za okretanje alata za toke gdje precizno režu metal na željene oblike.
- Upotrijebljen u glodalicama za stvaranje složenih geometrija na metalnim radnim dijelovima.
2. Rudarska industrija:
- Koristi se u bušenju za vađenje minerala zbog izuzetne otpornosti na habanje protiv abrazivnih materijala.
3. Građevinski sektor:
- Pronađen je u alatima koji se koriste za betonsko bušenje ili rezanje zbog njihove izdržljivosti na tvrdim površinama.
4. Automobilska industrija:
- Primjenjuje se u proizvodnim dijelovima kao što su rotori kočnice gdje je visoka otpornost na toplinu presudna.
5. Alati za obradu drva:
- Koristi se u bitovima usmjerivača ili pilanim noževima dizajniranim za učinkovito rezanje tvrdog drva bez ikakvih dosadnih.
Prednosti umetnica volfram -karbida
Umetci volfram karbida nude brojne prednosti koje ih čine vrlo traženim u raznim aplikacijama:
- Izuzetna tvrdoća: Volfram karbid je na drugom mjestu samo na dijamantu na MoHS ljestvici tvrdoće. Ova karakteristika omogućuje mu održavanje oštrih rubova rezanja tijekom dužeg razdoblja bez značajnog trošenja.
- Visoka otpornost na habanje: Umetnici izrađene od abrazije otpornosti na volfram ugljika, prilikom obrade tvrdih materijala poput nehrđajućeg čelika ili lijevanog željeza.
- Toplinska stabilnost: Oni mogu izdržati visoke temperature nastale tijekom procesa obrade bez gubitka strukturnog integriteta.
- Svestranost: Umetci volfram karbida mogu se proizvesti u različitim oblicima i veličinama prilagođenim za određene zadatke obrade - čineći ih prikladnim u više industrija.
- Efikasnost troškova: Iako početni troškovi mogu biti veći od tradicionalnih materijala za alate poput čelika brzih brzina (HSS), njihova dugovječnost dovodi do nižih ukupnih troškova alata tijekom vremena zbog smanjene frekvencije zamjene.
Zaključak
Proizvodnja umetnica volfram -karbida složen je postupak koji zahtijeva pažljivu kontrolu nad svakom fazom - od pripreme praha do završetka. Svaki korak značajno doprinosi postizanju alata s visokim performansama koji mogu ispuniti zahtjevne zahtjeve obrade u različitim industrijama. Svojom iznimnom svojstvima tvrdoće i otpornosti na habanje u kombinaciji s svestranom primjenom - umetnici s Thungsten karbidom ostaju neophodne komponente unutar modernih proizvodnih okruženja.
FAQ
1. Koje su primarne sirovine koje se koriste u izradi umetaka karbida?
Primarne sirovine su visoke čistoće volfram i kobaltni prah. Dodatni karbidi poput titanij karbida ili tantalum karbida mogu se dodati kako bi se poboljšala specifična svojstva.
2. Zašto sintering je tako ključni korak u procesu proizvodnje?
Sinteriranje pretvara krhke 'zelene kompaktne kompakte ' u guste umetke od tvrdog karbida zagrijavanjem na visokim temperaturama - omogućavajući protok materijala kobaltnog veziva između ugljika od volframa što rezultira snažnim vezama koje povećavaju izdržljivost tijekom uporabe.
3. Koja je svrha vrućeg izostatskog pritiska (kuka)?
Hip eliminira svaku preostalu poroznost unutar sinteriranih umetnica primjenom i visokog tlaka i temperature-vodeći prema potpuno gustim strukturama koje pokazuju vrhunske karakteristike performansi u operativnim uvjetima u usporedbi s ne-HIP obrađenim kolegama.
4. Kako glodanje utječe na kvalitetu?
Mledanje smanjuje čestice praha na veličine submikrona osiguravajući jednoliku raspodjelu u mješavinama - što izravno utječe na konačnu homogenost proizvoda koji utječe na metrike performansi poput žilavosti i otpornosti na habanje tijekom stvarnih scenarija upotrebe kasnije nakon što su faze završetka proizvodnje uspješno zaključile!
5. Koje se vrste mjera kontrole kvalitete poduzimaju tijekom proizvodnje?
Mjere kontrole kvalitete uključuju temeljite analize u vezi s raspodjelom veličine čestica/kemijskim sastavima; Laboratorijski testovi provedeni povremeno tijekom ciklusa proizvodnje; Procesi mljevenja osiguravajući točnost dimenzije; Neobavezni prevlaci primijenjeni nakon manefakcije poboljšavajući ukupne metrike performansi na temelju određenih zahtjeva krajnjeg korisnika koji su prethodno identificirani!
Navodi:
[1] https://onmytoolings.com/how-are-carbide-inserts-made/
[2] https://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/pdf/writing.pdf
[3] https://www.zgccccarbide.com/news/the-manufacturing-process-of-cemented-carbide-inserts:-a-campresinsion-guide-39.html
[4] https://www.163.com/dy/article/edigquv605370k28.html
[5] https://www.hjcarbide.com/new/how-tungsten-carbide-inserts-are-made.html
[6] https://blog.csdn.net/qq_34917728/article/details/125122327
[7] https://huanatools.com/what-are-carbide-inserts-and-how-are-carbide-inserts-made/
[8] https://jphe.amegroups.org/article/view/4265/10863
