Inhoudsmenu
● Inzicht in wolfraamcarbide
● Toepassingen van wolfraamcarbide
>> 1. Snijdgereedschap:
>> 2. Wear-resistente delen:
>> 3. Chirurgische instrumenten:
>> 4. Munitie:
>> 5. Andere toepassingen:
● Technieken voor het boren van wolfraamcarbide
>> 1. Diamantgereedschap
>> 2. Elektrische ontladingsbewerking (EDM)
>> 3. Schuurboren
● Stapsgewijze gids voor het boren van wolfraamcarbide met diamantgatzaag
>> 1. Voorbereiding:
>> 2. Het gat starten:
>> 3. Boorproces:
>> 4. Het gat voltooien:
>> 5. Inspectie:
● Veiligheidsmaatregelen
● Conclusie
● FAQ
>> 1. Wat maakt wolfraamcarbide zo hard?
>> 2. Kan ik gewone boorbits gebruiken om wolfraamcarbide te boren?
>> 3. Waarom is het belangrijk om een koelvloeistof te gebruiken bij het boren van wolfraamcarbide?
>> 4. Wat is de beste snelheid voor het boren van wolfraamcarbide?
>> 5. Is EDM een betere optie dan diamantboren voor wolfraamcarbide?
● Citaten:
Wolfraamcarbide valt op als een van de moeilijkste materialen ter wereld, erkend vanwege zijn uitzonderlijke hardheid, sterkte en weerstand tegen slijtage en corrosie [3] [4] [6]. Samengesteld uit wolfraam en koolstof, heeft het een unieke combinatie van eigenschappen die het van onschatbaar maken in verschillende industrieën [2]. Het gebruik ervan varieert van snijgereedschap en slijtvaste onderdelen tot chirurgische instrumenten en zelfs munitie [2] [4] [8].
Gezien de extreme hardheid, Boren wolfraamcarbide vormt een belangrijke uitdaging [1] [3]. In tegenstelling tot zachtere materialen falen traditionele boorbits meestal tegen wolfraamcarbide vanwege de superieure weerstand van het materiaal tegen slijtage [1] [3]. Met de juiste technieken en hulpmiddelen is het echter inderdaad mogelijk om door wolfraamcarbide te boren [1] [5]. Dit artikel onderzoekt de methoden, toepassingen en eigenschappen van wolfraamcarbide en biedt een uitgebreide gids voor het begrijpen en werken met dit opmerkelijke materiaal.
Inzicht in wolfraamcarbide
Tungsten carbide (WC) is een chemische verbinding die wolfraam- en koolstofatomen omvat [2]. De moleculaire formule is WC, met een molecuulgewicht van 195,85 [2]. De verbinding staat bekend om zijn uitzonderlijke fysische en chemische eigenschappen, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen [2].
- Hardheid: wolfraamcarbide heeft een microhardheid van 17300 MPa, dicht bij die van diamant, waardoor het zeer bestand is tegen krassen en slijtage [2] [6].
- Elastische modulus: de elastische modulus is 710GPA, wat duidt op de stijfheid en weerstand tegen vervorming onder stress [2].
- Compressieve sterkte: de druksterkte is 56MP, wat het vermogen van het vermogen om hoge druk te weerstaan zonder te breken [2].
- Thermische expansie: de thermische expansiecoëfficiënt is 6,9 × 10-6 / k, wat betekent dat het minimaal wordt uitgebreid met temperatuurveranderingen [2].
- Geleidbaarheid: wolfraamcarbide is een goede geleider van zowel elektriciteit als warmte [2] [6].
- Chemische resistentie: het is onoplosbaar in water, zoutzuur en zwavelzuur, hoewel het kan worden opgelost in een mengsel van salpeter- en hydrofluorzuur [2].
- Oxidatieresistentie: wolfraamcarbide heeft een zwak anti-oxidatievermogen en starten actieve oxidatie in de lucht boven 500 ° C [2].
Pure wolfraamcarbide is bros, maar de taaiheid kan worden verbeterd door kleine hoeveelheden andere metalen zoals titanium en kobalt toe te voegen [2]. Deze additieven verminderen brosheid en verbeteren de algemene prestaties van het materiaal [2]. Tungsten carbide verschijnt meestal als een zwart zeshoekig kristal met een metalen glans [2].
Toepassingen van wolfraamcarbide
De unieke eigenschappen van Tungsten Carbide maken het onmisbaar in tal van toepassingen in verschillende industrieën [2] [4] [6].
1. Snijdgereedschap:
- Wolfraamcarbide wordt uitgebreid gebruikt bij de productie van snijgereedschappen zoals boren, freesnijders, kranen, snijwielen en zaagbladen [2] [9].
- De hoge hardheid en slijtvastheid stelt deze gereedschappen in staat om moeilijke materialen zoals staal, titanium en andere carbiden te doorsnijden [8] [9].
-Carbide-snijoppervlakken zijn essentieel voor het bewerken van stoere materialen zoals koolstofstaal en roestvrij staal, vooral bij de productie van hoge kwantiteit en hoogwaardige productie [8].
- Ze behouden een scherpe snijkant langer dan stalen gereedschap, wat resulteert in betere afwerkingen en snellere bewerking [8].
- Coatings zoals titaniumaluminiumnitride of titaniumchroomnitride kunnen de thermische stabiliteit verder verbeteren en de levensduur van het gereedschap verlengen [8].
2. Wear-resistente delen:
- Het wordt gebruikt om onderdelen te laten onderwerpen aan hoge spanningen, zoals die in de olie- en gas-, mijnbouw- en pulp- en papierindustrie [2] [9].
- Deze onderdelen profiteren van hoge slijtvastheid, corrosieweerstand en verlengde levensduur [9].
3. Chirurgische instrumenten:
- Wolfraamcarbide verbetert de prestaties van chirurgische instrumenten vanwege de corrosieweerstand en duurzaamheid [4].
- Het vermogen om een scherpe rand te behouden is cruciaal voor precieze chirurgische procedures [4].
4. Munitie:
- Wolfraamcarbide wordt gebruikt in pantser-piercing munitie vanwege zijn hardheid en hoge dichtheid [8].
- Het is vooral effectief in Sabot -rondes, waar een plastic sabot weggooit bij de vat snuit, waardoor het projectiel effectief pantser kan doordringen [8].
5. Andere toepassingen:
- Structurele materialen van ovenovens: gebruikt in omgevingen op hoge temperatuur vanwege de hitteweerstand [2].
- Componenten van straalmotor: zorgt voor duurzaamheid en betrouwbaarheid in extreme omstandigheden [2].
- Cermet -materialen: verbetert de eigenschappen van composietmaterialen [2].
- Weerstandverwarmingselementen: biedt efficiënte warmteopwekking [2].
- smeltkroezen smelten: geschikt voor metalen zoals koper, kobalt en bismut [2].
- Semiconductor -films: biedt slijtvastheid in de productie van halfgeleiders [2].
- Sportuitrusting: gebruikt in golfclubs en skipalen voor extra duurzaamheid [4] [6].
- Muziekinstrumenten: gebruikt in gitaarglaasjes voor hun gladde en duurzame oppervlak [4].
- Ballpoint Pens: vormt de punt van balpennen vanwege de slijtvastheid [4].
- Space -satellieten: biedt weerstand tegen extreme temperatuurschommelingen [4].
- Spuitgietgereedschap: precisiemalen voor plastic spuitgieten profiteren van de hoge precisie, duurzaamheid en slijtvastheid van wolfraamcarbide [9].
Technieken voor het boren van wolfraamcarbide
Boren wolfraamcarbide vereist gespecialiseerde technieken en hulpmiddelen vanwege de extreme hardheid [1] [3]. Traditionele boorbits gemaakt van high-speed staal (HSS) zijn over het algemeen niet effectief [1] [3]. De primaire methoden voor het boren van wolfraamcarbide zijn onder meer het gebruik van diamantgereedschap en elektrische ontladingsbewerking (EDM) [1] [7].
1. Diamantgereedschap
Diamond, een van de moeilijkste materialen, is een ideale keuze voor het boren van wolfraamcarbide [1] [7]. Diamantgereedschap wordt geleverd in verschillende vormen, waaronder diamant-gecoate gatzagen, diamant kernoefeningen en PCD (polykristallijne diamant) draills [1] [5] [7].
Diamant-gecoate gatzagen:
- Deze zijn effectief voor het creëren van grotere gaten in wolfraamcarbide [1] [3].
- De gatzaag heeft een cirkelvormig mes met diamantdeeltjes ingebed in de snijrand [1].
- Het is cruciaal om een koelvloeistof, zoals water, te gebruiken om de boor koel te houden en wrijving te verminderen [1].
- Begin met boren in een hoek om het bit in het materiaal te bijten voordat u de boor rechtt [1].
- Stabiele druk uitoefenen en een langzame, consistente snelheid behouden zijn essentieel voor het bereiken van een schoon gat [1].
Diamond kernboren:
- Diamond kernoefeningen zijn geschikt voor het creëren van precieze gaten [7].
- Deze oefeningen hebben een holle kern met diamantdeeltjes op de snijrand [7].
- Ze worden vaak gebruikt met een spil van de watervoer om het boorgebied koel te houden en puin weg te spoelen [7].
PCD TWIST -oefeningen:
- PCD Twist -boren zijn specifiek ontworpen voor het boren van harde materialen zoals wolfraamcarbide [5].
- De polykristallijne diamantstructuur biedt uitstekende slijtvastheid en snijprestaties [5].
- Deze oefeningen kunnen kleinere gaten creëren met hoge precisie [5].
2. Elektrische ontladingsbewerking (EDM)
EDM is een niet-traditioneel bewerkingsproces dat elektrische vonken gebruikt om het materiaal te eroderen [7]. Het is vooral handig voor het maken van complexe vormen en gaten in harde materialen zoals wolfraamcarbide [7].
Proces:
- EDM omvat het creëren van een reeks snel terugkerende stroomontladingen tussen twee elektroden, gescheiden door een diëlektrische vloeistof [7].
- De ene elektrode is het snijgereedschap en de andere is het Wungsten Carbide -werkstuk [7].
- De vonken eroderen het materiaal en creëren geleidelijk de gewenste vorm of gat [7].
Voordelen:
- EDM kan ingewikkelde vormen en zeer kleine gaten maken [7].
- Het vereist geen direct contact tussen het gereedschap en het werkstuk, waardoor het risico op mechanische stress en schade wordt verminderd [7].
Nadelen:
- EDM is een relatief langzaam proces in vergelijking met andere bewerkingsmethoden [7].
- Het vereist gespecialiseerde apparatuur en expertise [7].
3. Schuurboren
Schuurboren omvat het gebruik van schurende deeltjes, zoals diamantstof, gemengd met een vloeistof om het wolfraamcarbide te eroderen [7].
Proces:
- Een koperen buis wordt gebruikt als boorbit en diamantstof wordt gemengd met olie of water om een slurry te vormen [7].
- De slurry wordt in het boorgebied gevoerd terwijl de boor roteert, waardoor het materiaal geleidelijk wordt geërodeerd [7].
Voordelen:
- Deze methode kan worden gebruikt met relatief eenvoudige apparatuur [7].
Nadelen:
- Schurende boren is een langzaam en arbeidsintensief proces [7].
- Het produceert mogelijk geen zeer precieze gaten [7].
Stapsgewijze gids voor het boren van wolfraamcarbide met diamantgatzaag
Hier is een stapsgewijze handleiding voor het boren van wolfraamcarbide met behulp van een met diamanten gecoate gatzaag [1]:
Materialen en gereedschappen nodig:
- Tungsten Carbide -werkstuk [1]
- JCB Diamond Tech Hole Saw (of vergelijkbare diamantgecoate gatzaag) [1]
- Drill [1]
- klem [1]
- stuk hout (voor het beveiligen van het werkstuk) [1]
- lade met water (voor het koelen van de boor) [1]
- Veiligheidsbril en handschoenen [1]
1. Voorbereiding:
- Bevestig het Tungsten Carbide -werkstuk aan een stuk hout met behulp van een klem [1]. Dit voorkomt dat het materiaal tijdens het boren beweegt en zorgt voor nauwkeurigheid en veiligheid [1].
- Zorg ervoor dat u een dienblad met schoon, koud water in de buurt hebt om de boor te koelen [1].
2. Het gat starten:
- Begin met boren in een lichte hoek om het gatzaag in het wolfraamcarbide te laten bijten [1].
- Breng zachte, consistente druk uit [1].
- Zodra het bit voet aan de grond heeft gekregen, leg je de boor geleidelijk recht [1].
3. Boorproces:
- Handhaaf een langzame en gestage snelheid gedurende het boorproces [1].
- Pas de consistente druk uit, maar vermijd het dwingen van de boor [1].
- Verwijder elke vijf seconden de boor en koel deze in het dienblad met water [1]. Dit voorkomt oververhitting, wat de diamantcoating kan beschadigen en de levensduur van het bit kan verminderen [1].
4. Het gat voltooien:
- Blijf boren totdat je helemaal door het wolfraamcarbide hebt gesneden [1].
- Zodra het gat is voltooid, verwijdert u de kern voorzichtig uit de gatzaag [1].
5. Inspectie:
- Inspecteer het geboorde gat op eventuele onvolkomenheden [1].
- Controleer de voorwaarde van het boor om ervoor te zorgen dat deze nog in goede staat is [1].
Veiligheidsmaatregelen
Bij het werken met wolfraamcarbide en elektrisch gereedschap is het cruciaal om veiligheidsmaatregelen te volgen om verwondingen te voorkomen [1].
- Draag een veiligheidsbril: draag altijd een veiligheidsbril om uw ogen te beschermen tegen vliegend puin [1].
- Gebruik handschoenen: draag handschoenen om uw handen te beschermen tegen scherpe randen en potentiële sneden [1].
- Koelvloeistofgebruik: gebruik een koelvloeistof, zoals water, om de boor en werkstuk koel te houden [1]. Dit voorkomt oververhitting en verlengt de levensduur van de tool [1].
- Veilig werkstuk: zorg ervoor dat het werkstuk veilig is geklemd om beweging tijdens het boren te voorkomen [1].
- Vermijd oververhitting: laat het boor niet oververhit raken. Koel het regelmatig om de effectiviteit ervan te behouden en schade te voorkomen [1].
- Consistente druk: oefen consistente druk uit tijdens het boren, maar vermijd het dwingen van het gereedschap [1].
- Juiste ventilatie: werk in een goed geventileerd gebied om te voorkomen dat stof of dampen inhaleren [1].
- Toolonderhoud: inspecteer en onderhoud regelmatig uw tools om ervoor te zorgen dat ze in goede staat zijn [1].
Conclusie
Tungsten -carbide boren, hoewel uitdagend, is haalbaar met de juiste tools en technieken. Diamant-gecoate gatzagen, diamanten kernoefeningen en PCD-twistoefeningen zijn effectief voor het maken van gaten in wolfraamcarbide [1] [5] [7]. Elektrische ontladingsbewerking (EDM) biedt een alternatief voor complexe vormen en kleine gaten [7]. Door de aanbevolen procedures en veiligheidsmaatregelen te volgen, kunt u met succes werken met dit uitzonderlijk harde materiaal [1]. De unieke eigenschappen van Tungsten Carbide maken het essentieel in tal van toepassingen en begrijpen hoe het te machine -machine het nut ervan nog verder uitbreidt [2] [4] [6].
FAQ
1. Wat maakt wolfraamcarbide zo hard?
De hardheid van Tungsten Carbide komt van de sterke covalente bindingen tussen wolfraam- en koolstofatomen [2]. Dit creëert een dichte, rigide structuur die bestand is tegen vervorming en slijtage [2]. De toevoeging van metalen zoals kobalt verbetert verder de taaiheid en vermindert brosheid [2].
2. Kan ik gewone boorbits gebruiken om wolfraamcarbide te boren?
Nee, reguliere boorbits gemaakt van high-speed staal (HSS) zijn niet effectief voor het boren van wolfraamcarbide [1] [3]. Tungsten carbide is veel moeilijker dan HSS, waardoor de boor snel verslijt zonder aanzienlijke vooruitgang te boeken [1] [3]. Diamant gecoate of PCD-oefeningen zijn nodig [1] [5].
3. Waarom is het belangrijk om een koelvloeistof te gebruiken bij het boren van wolfraamcarbide?
Het gebruik van een koelvloeistof, zoals water, is cruciaal om warmte te verdrijven die tijdens het boorproces wordt gegenereerd [1]. Oververhitting kan de diamantcoating op het boor beschadigen, waardoor de effectiviteit en de levensduur ervan worden verminderd [1]. Bovendien helpt koelvloeistof om puin weg te spoelen, waardoor het niet het snijgebied verstopt [1].
4. Wat is de beste snelheid voor het boren van wolfraamcarbide?
De beste snelheid voor het boren van wolfraamcarbide is meestal langzaam en stabiel [1]. Hoge snelheden kunnen overmatige warmte genereren en ervoor zorgen dat de boor snel verslijt [1]. Een langzame, consistente snelheid zorgt ervoor dat de diamantdeeltjes het materiaal effectief wegmalen zonder oververhit te raken [1].
5. Is EDM een betere optie dan diamantboren voor wolfraamcarbide?
EDM kan een betere optie zijn voor het maken van complexe vormen, zeer kleine gaten of wanneer precisie van het grootste belang is [7]. EDM is echter een langzamer en duurder proces in vergelijking met diamantboren [7]. Diamantboren is geschikt voor eenvoudigere gaten en wanneer snelheid en kosteneffectiviteit belangrijke factoren zijn [1] [7].
Citaten:
[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-breil-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 boren-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
