コンテンツメニュー
● タングステンカーバイドの理解
● タングステンカーバイ��の用途
>> 1。切削工具：
>> 2。耐摩耗性：
>> 3。手術器具：
>> 4。弾薬：
>> 5。その他のアプリケーション：
● タングステン炭化物の掘削手法
>> 1。ダイヤモンドツール
>> 2。電気放電加工（EDM）
>> 3。研磨掘削
● ダイヤモンドホールソーを備えたタングステンカーバイドの掘削に関する段階的なガイド
>> 1。準備：
>> 2。穴の開始：
>> 3。掘削プロセス：
>> 4。穴の完成：
>> 5。検査：
● 安全上の注意
● 結論
● よくある質問
>> 1.タングステンカーバイドが激しくなっているのはなぜですか？
>> 2。通常のドリルビットを使用してタングステンカーバイドを掘削できますか？
>> 3.タングステン炭化物を掘削するときにクーラントを使用することが重要なのはなぜですか？
>> 4.タングステンカーバイドの掘削に最適な速度はどれくらいですか？
>> 5。EDMは、タングステンカーバイドのダイヤモンド掘削よりも優れた選択肢ですか？
● 引用：
タングステンの炭化物は、摩耗と腐食に対するその並外れた硬度、強さ、抵抗が認められている世界で最も厳しい材料の1つとして際立っています[3] [4] [6]。タングステンと炭素で構成されており、さまざまな業界で非常に貴重な特性のユニークな組み合わせを誇っています[2]。その用途は、切削工具や摩耗性の部品から手術器具、さらには弾薬にまで及びます[2] [4] [8]。
その極度の硬度を考えると、 タングステン炭化物の掘削は、 重要な課題を提示します[1] [3]。より柔らかい材料とは異なり、従来のドリルビットは通常、耐摩耗性に対する材料の優れた耐性のために、タングステン炭化物に対して失敗します[1] [3]。しかし、適切な技術とツールを使用すると、タングステン炭化物を掘削することが実際に可能です[1] [5]。この記事では、タングステン炭化物の方法、用途、特性について説明し、この驚くべき素材を理解し、作業するための包括的なガイドを提供します。
タングステンカーバイドの理解
タングステン炭化物（WC）は、タングステンと炭素原子を含む化合物です[2]。その分子式はWCで、分子量は195.85です[2]。この化合物は、その例外的な物理的および化学的特性で知られており、幅広い用途に適しています[2]。
- 硬度：タングステン炭化物の微小硬度は17300 MPaで、ダイヤモンドのそれに近いため、傷や摩耗に非常に耐性があります[2] [6]。
- 弾性率：その弾性率は710GPaであり、ストレス下での変形に対する剛性と耐性を示しています[2]。
- 圧縮強度：圧縮強度は56MPで、壊れずに高圧に耐える能力を紹介します[2]。
- 熱膨張：熱膨張係数は6.9×10-6 / kです。つまり、温度変化とともに最小限に拡大します[2]。
- 導電性：タングステンカーバイドは、電気と熱の両方の優れた導体です[2] [6]。
- 耐薬品性：水、塩酸、および硫酸には不溶ですが、一酸化酸とフルオリン酸の混合物に溶解できます[2]。
- 酸化耐性：炭化タングステンは、500°Cを超える空気で活性酸化を開始する抗酸化能力が弱い[2]。
純粋なタングステン炭化物は脆いが、チタンやコバルトなどの少量の他の金属を追加することでその靭性を改善することができます[2]。これらの添加剤は、脆性を低下させ、材料の全体的な性能を向上させます[2]。タングステン炭化物は、通常、金属光沢を持つ黒い六角形の結晶として現れます[2]。
タングステンカーバイ��の用途
Tungsten Carbideのユニークな特性により、さまざまな業界の多数のアプリケーションで不可欠なものになります[2] [4] [6]。
1。切削工具：
-Tungsten Carbideは、ドリル、製粉カッター、タップ、切断ホイール、ソーブレードなどの切削工具の製造に広く使用されています[2] [9]。
- その高い硬度と耐摩耗性により、これらのツールは鋼、チタン、その他の炭化物などの困難な材料を切り抜けることができます[8] [9]。
- 炭化物切断面は、特に高度および高精度の生産において、炭素鋼やステンレス鋼などの丈夫な材料を機械加工するために不可欠です[8]。
- 彼らはスチールツールよりも長く鋭利な刃先を維持し、より良い仕上げとより速い機械加工をもたらします[8]。
- 窒化チタンや窒化チタンなどのコーティングは、熱安定性と長時間のツールの寿命をさらに高めることができます[8]。
2。耐摩耗性：
- それは、石油とガス、鉱業、パルプ産業と紙の産業などの高ストレスにさらされる部品を作るために使用されます[2] [9]。
- これらの部分は、耐摩耗性、耐食性、寿命の延長の恩恵を受けます[9]。
3。手術器具：
- タングステンカーバイドは、耐食性と耐久性のために手術器具の性能を向上させます[4]。
- 鋭いエッジを維持する能力は、正確な外科的処置に不可欠です[4]。
4。弾薬：
- タングステンカーバイドは、硬度と高密度のために鎧を張る弾薬に使用されます[8]。
- これは、プラスチックのサボがバレルマズルで破棄し、発射体が効果的に鎧に浸透することを可能にするサボラウンドで特に効果的です[8]。
5。その他のアプリケーション：
- ki炉構造材料：耐熱性のために高温環境で使用されます[2]。
- ジェットエンジンコンポーネント：極端な条件で耐久性と信頼性を保証します[2]。
-Cermet材料：複合材料の特性を強化します[2]。
- 抵抗加熱要素：効率的な熱生成を提供します[2]。
- 製錬架橋：銅、コバルト、ビスマスなどの金属に適しています[2]。
- 半導体フィルム：半導体製造に耐摩耗性を提供します[2]。
- スポーツ用品：耐久性を高めるためにゴルフクラブとスキーポールで使用されます[4] [6]。
- 楽器：滑らかで耐久性のある表面のためにギタースライドで利用されます[4]。
- ボールペン：耐摩耗性により、ボールペンの先端を形成します[4]。
- 宇宙衛星：極端な温度変動に対する耐性を提供します[4]。
- 射出成形ツール：プラスチック射出成形用の精密金型は、タングステンの炭化物の高精度、耐久性、耐摩耗性の恩恵を受けます[9]。
タングステン炭化物の掘削手法
タングステン炭化物の掘削には、その極度の硬度のために特殊な技術とツールが必要です[1] [3]。高速鋼（HSS）で作られた従来のドリルビットは一般に効果がありません[1] [3]。炭化タングステンの掘削の主な方法には、ダイヤモンドツールと電気放電加工（EDM）[1] [7]の使用が含まれます。
1。ダイヤモンドツール
最も困難な材料の1つであるダイヤモンドは、炭化タングステンの掘削に理想的な選択肢です[1] [7]。ダイヤモンドツールには、ダイヤモンドでコーティングされた穴のこぎり、ダイヤモンドコアドリル、PCD（ポリクリスタリンダイヤモンド）ツイストドリル[1] [5] [7]など、さまざまな形で提供されます。
ダイヤモンドコーティングされた穴のこぎり：
- これらは、タングステンカーバイドに大きな穴を作成するのに効果的です[1] [3]。
- 穴のソーは、最先端に埋め込まれたダイヤモンド粒子を備えた円形のブレードを特徴としています[1]。
- 水などのクーラントを使用して、ドリルを少し涼しく保ち、摩擦を減らすことが重要です[1]。
- ドリルをまっすぐにする前に、ビットが素材に噛み付くように角度で掘削を開始します[1]。
- 安定した圧力を適用し、ゆっくりと一貫した速度を維持することは、きれいな穴を実現するために不可欠です[1]。
ダイヤモンドコアドリル：
- ダイヤモンドコアドリルは、正確な穴を作成するのに適しています[7]。
- これらのドリルには、最先端にダイヤモンド粒子が付いた中空のコアがあります[7]。
- 掘削領域を涼しく保ち、破片を洗い流すために、水供給紡錘体でよく使用されます[7]。
PCDツイストドリル：
-PCDツイストドリルは、タングステン炭化物のような硬質材料の掘削用に特別に設計されています[5]。
- 多結晶ダイヤモンド構造は、優れた耐摩耗性と切断性能を提供します[5]。
- これらのドリルは、高精度で小さな穴を作成できます[5]。
2。電気放電加工（EDM）
EDMは、電気火花を使用して材料を侵食する非伝統的な機械加工プロセスです[7]。これは、炭化タングステンのような硬い材料に複雑な形状と穴を作成するのに特に役立ちます[7]。
プロセス：
-EDMには、誘電液によって分離された2つの電極間で急速に再発する一連の電流排出を作成することを伴います[7]。
- 1つの電極は切削工具であり、もう1つはタングステンカーバイドワークです[7]。
- 火花は材料を侵食し、徐々に希望の形状または穴を作成します[7]。
利点：
-EDMは、複雑な形状と非常に小さな穴を作成できます[7]。
- ツールとワークピースの間に直接接触する必要はなく、機械的なストレスと損傷のリスクを軽減します[7]。
短所：
-EDMは、他の加工方法と比較して比較的遅いプロセスです[7]。
- 特殊な機器と専門知識が必要です[7]。
3。研磨掘削
研磨剤掘削では、ダイヤモンドダストなどの研磨粒子を使用して、液体を混合してタングステンカーバイドを侵食します[7]。
プロセス：
- 銅管はドリルビットとして使用され、ダイヤモンドダストは油または水と混合してスラリーを形成します[7]。
- スラリーは、掘削が回転すると掘削エリアに供給され、徐々に材料を侵食します[7]。
利点：
- この方法は、比較的単純な機器で使用できます[7]。
短所：
- 研磨掘削は、ゆっくりと労働集約的なプロセスです[7]。
- それは非常に正確な穴を生成しない場合があります[7]。
ダイヤモンドホールソーを備えたタングステンカーバイドの掘削に関する段階的なガイド
ダイヤモンドでコーティングされた穴のソーを使用して、タングステン炭化物をドリルする方法に関する段階的なガイドを次に示します[1]：
必要な材料とツール：
- タングステンカーバイドワーク[1]
-JCBダイヤモンドテックホールソー
- ドリル[1]
- クランプ[1]
- 木片（ワークピースを確保するため）[1]
- 水でトレイ（ドリルビットを冷却するため）[1]
- セーフティグラスと手袋[1]
1。準備：
- クランプを使用して、タングステンカーバイドワークを木片に固定します[1]。これにより、掘削中に材料が移動するのを防ぎ、精度と安全性を確保します[1]。
- ドリルビットを冷却するために、近くにきれいな冷水のトレイがあることを確認してください[1]。
2。穴の開始：
- 穴の鋸がタングステンカーバイドに噛むように、わずかな角度で掘削を開始します[1]。
- 穏やかで一貫した圧力を適用します[1]。
- ビットが足場を獲得したら、ドリルを徐々にまっすぐにします[1]。
3。掘削プロセス：
- 掘削プロセス全体でゆっくりと安定した速度を維持します[1]。
- 一貫した圧力を適用しますが、ドリルを強制しないでください[1]。
- 5秒ごとに、ドリルビットを取り外して、水のトレイで冷却します[1]。これにより、過熱が防止され、ダイヤモンドコーティングに損傷を与え、ビットの寿命を減らすことができます[1]。
4。穴の完成：
- タングステン炭化物を通り抜けるまで掘削を続けます[1]。
- 穴が完成したら、穴のソーからコアを慎重に取り外します[1]。
5。検査：
- 掘削された穴の不完全性を検査します[1]。
- ドリルビットの状態を確認して、まだ正常に機能していることを確認します[1]。
安全上の注意
Tungsten CarbideおよびPower Toolsを使用する場合、怪我を防ぐために安全上の注意事項に従うことが重要です[1]。
- 安全メガネを着用：空飛ぶ破片から目を守るために、常に安全メガネを着用してください[1]。
- 手袋を使用：手袋を着用して、鋭いエッジや潜在的なカットから手を保護します[1]。
- クーラントの使用：水などのクーラントを使用して、ドリルビットとワークピースをクールに保ちます[1]。これにより、過熱を防ぎ、ツールの寿命を延ばします[1]。
- セキュアワーク：掘削中の動きを防ぐために、ワークピースがしっかりと固定されていることを確認します[1]。
- 過熱を避ける：ドリルビットが過熱しないでください。その有効性を維持し、損傷を防ぐために定期的に冷却します[1]。
- 一貫した圧力：掘削中に一貫した圧力をかけますが、ツールの強制を避けます[1]。
- 適切な換気：ほこりや煙の吸入を避けるために、換気の良い領域で働きます[1]。
- ツールのメンテナンス：ツールが良好な状態にあることを確認するために、ツールを定期的に検査および維持します[1]。
結論
タングステン炭化物の掘削は、挑戦的ではありますが、適切なツールとテクニックで達成できます。ダイヤモンドコーティングされた穴のこぎり、ダイヤモンドコアドリル、PCDツイストドリルは、炭化タングステンに穴を開けるのに効果的です[1] [5] [7]。電気放電加工（EDM）は、複雑な形状と小さな穴の代替品を提供します[7]。推奨される手順と安全上の注意事項に従うことにより、この非常に硬い材料を操作することができます[1]。 Tungsten Carbideのユニークな特性により、多数のアプリケーションで不可欠になり、その機械の方法を理解することで、ユーティリティがさらに拡大する[2] [4] [6]。
よくある質問
1.タングステンカーバイドが激しくなっているのはなぜですか？
タングステン炭化物の硬度は、タングステンと炭素原子の間の強い共有結合に由来しています[2]。これにより、変形と摩耗に抵抗する密な剛性構造が作成されます[2]。コバルトのような金属の添加は、その靭性をさらに高め、脆性を低下させます[2]。
2。通常のドリルビットを使用してタングステンカーバイドを掘削できますか？
いいえ、高速鋼（HSS）で作られた定期的なドリルビットは、タングステン炭化物の掘削には効果的ではありません[1] [3]。タングステン炭化物はHSSよりもはるかに困難であり、掘削ビットが大きな進歩を遂げることなく迅速に摩耗します[1] [3]。ダイヤモンドコーティングまたはPCDドリルが必要です[1] [5]。
3.タングステン炭化物を掘削するときにクーラントを使用することが重要なのはなぜですか？
水などのクーラントを使用することは、掘削プロセス中に発生した熱を放散するために重要です[1]。過熱は、ドリルビットでダイヤモンドコーティングを損傷し、その有効性と寿命を減らすことができます[1]。さらに、クーラントは破片を洗い流すのに役立ち、切断領域の詰まりを防ぎます[1]。
4.タングステンカーバイドの掘削に最適な速度はどれくらいですか？
タングステン炭化物の掘削に最適な速度は、通常、ゆっくりと安定しています[1]。高速では、過度の熱を発生させ、ドリルビットを素早く摩耗させる可能性があります[1]。ゆっくりと一貫した速度により、ダイヤモンド粒子は過熱することなく材料を効果的に粉砕できます[1]。
5。EDMは、タングステンカーバイドのダイヤモンド掘削よりも優れた選択肢ですか？
EDMは、複雑な形状、非常に小さな穴、または精度が最も重要な場合に適したより良い選択肢になる可能性があります[7]。ただし、EDMは、ダイヤモンドの掘削に比べて、より遅く、より高価なプロセスです[7]。ダイヤモンド掘削は、より単純な穴に適しており、速度と費用対効果が重要な要因である場合[1] [7]。
引用：
[1] https://www.youtube.com/watch?v=xjipena1iyw
[2] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[3] https://www.ultimatehandyman.co.uk/video/how-to-drill-a-hole-through-tungsten-carbide_966acd090.html
[4] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[5] https://www.youtube.com/watch?v=6bb6mixjhn8
[6] https://www.carbide-usa.com/top-5-uses-for-tungsten-carbide/
[7] https://www.cnczone.com/forums/hard-high-speed-machining/7944-drilling-carbide.html
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[9] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-tungsten-carbide-applications-part-1
