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● O que é carboneto de tungstênio?
● O processo de usinagem de carboneto de tungstênio
● Métodos de usinagem para carboneto de tungstênio
>> Usinagem de descarga elétrica (EDM)
>> Moagem
>> Girando e moendo
>> Usinagem ultrassônica
● Considerações importantes para usinar carboneto de tungstênio
● Aplicações de carboneto de tungstênio
● Vantagens e desvantagens do carboneto de tungstênio
● Conclusão
● Perguntas frequentes sobre a usinagem de carboneto de tungstênio
>> 1. Qual é o melhor método para cortar o carboneto de tungstênio?
>> 2. Que tipo de ferramentas deve ser usada para perfurar o carboneto de tungstênio?
>> 3. O líquido de arrefecimento é necessário ao usinar o carboneto de tungstênio?
>> 4. O carboneto de tungstênio pode ser soldado?
>> 5. Quais são algumas aplicações comuns de carboneto de tungstênio?
● Citações:
O carboneto de tungstênio é um material composto reconhecido por sua dureza excepcional, resistência ao desgaste e resistência [3] [7]. Essas propriedades o tornam altamente desejável para uma ampla gama de aplicações, desde ferramentas de corte e peças de uso até jóias e instrumentos médicos [3]. No entanto, eles também apresentam desafios significativos quando se trata de usinagem [2]. Este artigo explora as várias técnicas e considerações envolvidas na usinagem Carboneto de tungstênio , fornecendo um guia abrangente para engenheiros, maquinistas e designers.
O que é carboneto de tungstênio?
O carboneto de tungstênio (WC), geralmente chamado de carboneto cimentado, é um material composto criado através da metalurgia do pó [10]. Consiste em partículas de carboneto de tungstênio unidas por um aglutinante metálico, tipicamente cobalto ou níquel [10]. A proporção de carboneto de tungstênio geralmente varia de 70% a 97% do peso total [10]. Essa combinação resulta em um material com uma mistura única de dureza, força e resistência ao desgaste [3].
Propriedades do carboneto de tungstênio
- Alta dureza: o carboneto de tungstênio é excepcionalmente difícil, permitindo cortar e moldar outros materiais de maneira eficaz [3].
- Resistência ao desgaste: resiste a abrasão e erosão, tornando -o ideal para aplicações envolvendo atrito e desgaste [3].
- Alta resistência: o carboneto de tungstênio pode suportar forças compressivas significativas [7].
- Resistência de alta temperatura: mantém sua dureza e força a temperaturas elevadas [3].
- Boa densidade: sua alta densidade contribui para sua estabilidade e desempenho em aplicações exigentes [3].
O processo de usinagem de carboneto de tungstênio
A usinagem de carboneto de tungstênio é um processo complexo que requer controle cuidadoso em todas as etapas para garantir a qualidade e o desempenho do produto final [1]. O processo geral envolve várias etapas importantes:
1. Processo de fundição (se aplicável):
Esta etapa é ignorada se estiver usando hastes ou placas pré-fabricadas [1].
- Lote e mistura: o carboneto de tungstênio e os pós de cobalto são selecionados e misturados para proporções específicas [1] [9].
- esmagamento e secagem: a mistura é esmagada e seca para obter uniformidade e fluxo ideal [1] [9].
- Adição e granulação do fichário: os ligantes são adicionados, seguidos de secagem e peneiração para criar uma mistura granulada pronta para pressionar [1] [9].
2. Sintering e inspeção:
- sinterização: o carboneto de tungstênio pressionado é sinterizado em um forno de sinterização a vácuo de baixa pressão para formar espaços em branco sólidos [1].
- Inspeção da qualidade: os espaços em branco passam por inspeções, incluindo testes ultrassônicos e verificações dimensionais [1].
3. Moldagem e usinagem:
- Moldagem: os espaços em branco sinterizados são moldados nas formas e tamanhos desejados [1].
- Maixa: isso inclui várias operações mecânicas de alta precisão [1]:
- EDM de fio (usinagem de descarga elétrica) [1] [2]
- usinagem de torno CNC [1]
- girar, mover e perfurar [1]
- Moagem (superfície, contorno, interno e externo) [1] [5]
- EDM usinagem [1]
4. Tratamento térmico:
-O tratamento de calor pode ser aplicado para eliminar tensões internas e alcançar tolerâncias específicas de dureza [1].
5. Tratamento de superfície:
Os tratamentos de superfície aumentam a resistência ao desgaste e alcançam acabamentos de superfície finos [1]:
- Polimento do espelho: alcança a rugosidade da superfície extremamente fina [1].
- Casado de PVD: aumenta a resistência e a dureza do desgaste [1].
6. Teste de qualidade:
Teste rigoroso de qualidade após cada etapa garante adesão às especificações [1]:
- Precisão dimensional [1]
- Qualidade da superfície [1]
- dureza [1]
- Propriedades mecânicas [1]
Métodos de usinagem para carboneto de tungstênio
Devido à sua dureza e fragilidade, a usinagem de carboneto de tungstênio requer técnicas especializadas [2]. Aqui estão alguns métodos comuns:
Usinagem de descarga elétrica (EDM)
O EDM é um método amplamente utilizado para usinar o carboneto de tungstênio, especialmente para criar formas complexas e detalhes complexos [1] [2]. Envolve a remoção de material usando descargas elétricas entre um eletrodo e a peça de trabalho [1] [4].
- Fio EDM: Um fio fino é usado como eletrodo para cortar através do material [1] [2]. Isso é ideal para cortes simples, perfuração e modelagem de carboneto [2].
- EDM de chumbada: um eletrodo com uma forma específico é usado para criar cavidades ou geometrias complexas [4]. As superfícies EDM podem sofrer fragilização de hidrogênio e remoção de grãos [4].
Moagem
A moagem é um método comum de usinagem de precisão para o carboneto de tungstênio, principalmente quando são necessárias alta precisão e acabamento superficial [1] [5].
- Moagem de superfície: para criar superfícies planas [1].
- Moagem cilíndrica: para criar formas cilíndricas [1].
- Moagem interna: para moer diâmetros internos [1].
A seleção adequada de abrasiva e ferramenta é crítica, além de controlar a velocidade de moagem, a profundidade e o uso do líquido de arrefecimento [5]. A alta dureza do carboneto de tungstênio pode levar ao desgaste e deformação térmica, daí a necessidade de controlar a temperatura e a profundidade da moagem [5]. Recomenda -se as rodas de óxido de alumínio ou carboneto de silício com um líquido de arrefecimento [4].
Girando e moendo
Turning e moagem são métodos comuns para usinar o carboneto de tungstênio, exigindo o uso de ferramentas especiais de carboneto [1] [2]. Esses processos envolvem a remoção de material usando ferramentas de corte rotativas [1].
- Virando: a peça de trabalho é girada enquanto uma ferramenta de corte remove o material [1].
- Milling: uma ferramenta de corte rotativa remove o material de uma peça de trabalho estacionária [1].
Velocidades e feeds devem seguir as recomendações para ferro fundido cinza [4]. Os cortadores inseridos por carboneto são sugeridos para girar e chatos [4].
Usinagem ultrassônica
A usinagem ultrassônica é outro método usado para usinar o carboneto de tungstênio, especialmente para alcançar alta precisão e qualidade da superfície [6].
Considerações importantes para usinar carboneto de tungstênio
A usinagem de carboneto de tungstênio requer atenção cuidadosa a vários fatores -chave:
- Seleção de ferramentas: use ferramentas de carboneto para perfuração, moagem e ligas de tungstênio [2] [4].
- Parâmetros de corte: escolha cuidadosamente parâmetros de corte, como velocidade, taxa de alimentação e profundidade, para evitar a fratura do material [5].
- Uso do líquido de arrefecimento: Use líquido de arrefecimento ou lubrificante para reduzir o calor e o atrito [4] [5]. O óleo clorado pode ser usado como um líquido de arrefecimento [4].
- Alívio do estresse: o tratamento térmico pode ser usado para eliminar tensões internas [1].
- Acabamento: tratamentos de superfície como polimento do espelho e revestimento de PVD podem melhorar a resistência ao desgaste e o acabamento da superfície [1].
- Junção: brasagem, união mecânica, encaixe e solda de prata podem ser usados para se juntar ao carboneto de tungstênio a si ou a outros materiais [4].
Aplicações de carboneto de tungstênio
O carboneto de tungstênio é usado em uma ampla variedade de aplicações devido às suas propriedades superiores [3]:
- Ferramentas de corte: inserções de carboneto, fábricas de extremidade, brocas e alargadores [3] [7].
- Ferramentas de mineração e perfuração: Bits de perfuração e ferramentas de moagem [3].
- Ferramentas médicas: ferramentas e instrumentos cirúrgicos [3].
- Use peças: bolas para canetas de ponto de esfera e rolos quentes para moinhos de rolagem [3].
- Jóias: anéis, pingentes e brincos [3].
- Indústria de mofo: inserções e pinos de núcleo para moldes de injeção [7].
Vantagens e desvantagens do carboneto de tungstênio
Vantagens:
- dureza excepcional e resistência ao desgaste [3] [7]
- alta resistência e resistência [3] [7]
- Resistência a altas temperaturas [3]
- Aplicações versáteis [3]
Desvantagens:
- alto custo [3]
- Difícil de máquina [2]
- Artleza [2]
- Susceptibilidade ao choque térmico
Conclusão
A usinagem de carboneto de tungstênio é um processo desafiador, mas essencial, para produzir componentes de alto desempenho em vários setores [1]. Ao entender as propriedades do material e empregar técnicas apropriadas de usinagem, engenheiros e maquinistas podem efetivamente moldar e refinar o carboneto de tungstênio para atender aos requisitos específicos de aplicação. O desenvolvimento contínuo de novos métodos e tecnologias de usinagem promete aprimorar ainda mais as capacidades e a eficiência da usinagem de carboneto de tungstênio.
Perguntas frequentes sobre a usinagem de carboneto de tungstênio
1. Qual é o melhor método para cortar o carboneto de tungstênio?
O EDM do fio (usinagem de descarga elétrica) é frequentemente preferido para cortes simples devido à sua precisão e tensão mecânica mínima [2].
2. Que tipo de ferramentas deve ser usada para perfurar o carboneto de tungstênio?
Recomenda -se exercícios de gorjeta de carboneto ou de carboneto de carboneto por causa da dureza do material [4] [8].
3. O líquido de arrefecimento é necessário ao usinar o carboneto de tungstênio?
Sim, o uso de um líquido de arrefecimento ou lubrificante é altamente recomendado para reduzir o calor e o atrito [4] [5]. O óleo clorado pode ser usado como um líquido de arrefecimento [4].
4. O carboneto de tungstênio pode ser soldado?
A brasagem é um bom método para unir o material da liga de tungstênio para si e outros materiais, mas deve ser feito em uma atmosfera controlada para evitar a oxidação [4].
5. Quais são algumas aplicações comuns de carboneto de tungstênio?
O carboneto de tungstênio é comumente usado em ferramentas de corte, ferramentas de mineração e perfuração, ferramentas médicas, peças de desgaste e jóias [3] [7].
Citações:
[1] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-machining-process/
[2] https://www.carbide-products.com/blog/how-tachine-tungsten-carbide/
[3] https://www.linkedin.com/pulse/applications-tungsten-carbide-zzbettercarbide
[4] https://www.agleloys.com/tungsten-alloy/machining-tungsten-alloys/
[5] https://www.carbide-part.com/blog/how-to-machine-tungsten-carbide/
[6] https://www.hit-tw.com/advantagetails.aspx?id=48
[7] https://pistenteol.fr/what-is-tungsten-carbide-and-its-applications/
[8] https://www.cnccookbook.com/machining-tungsten-alloys-feeds-peeds-guide/
[9] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-machining-process/
[10] https://cdn.thomasnet.com/kc/1741/doc/0000100974_70_54661.pdf
