Контент меню
● Материалы используются
● Процесс производства
● Подробные шаги с иллюстрациями
>> Шаг 1: Приготовление порошка и смешивание
>> Шаг 2: фрезерование
>> Шаг 3: уплотнение
>> Шаг 4: спекание
>> Шаг 5: шлифование и формирование
>> Шаг 6: бурение отверстия охлаждающей жидкости (если применимо)
>> Шаг 7: покрытие (необязательно)
>> Шаг 8: Окончательный осмотр и тестирование
● Контроль качества
● Продвинутые методы
● Преимущества битов карбида вольфрамовых карбидов
● Заключение
● Часто задаваемые вопросы
>> 1. Что такое карбид вольфрама?
>> 2. Почему кобальт используется в качестве связующего в битах карбида вольфрама?
>> 3. Каковы преимущества использования отверстий для охлаждающей жидкости в буровых битах?
>> 4. Какие виды покрытий обычно используются на битах карбида вольфрама?
>> 5. Как следует сохранить кусочки карбида вольфрама карбида, чтобы продлить их продолжительность жизни?
● Цитаты:
Биты из карбида вольфрама являются важными инструментами в различных отраслях, известных своей твердостью, износостойкостью и способностью бурить с помощью прочных материалов [1]. Понимание того, как выполняются эти буровые биты, включает в себя подробный взгляд на материалы, производственные процессы и меры контроля качества [1].
Материалы используются
Основным материалом в карбиде вольфрама карбида, конечно же, карбид вольфрама. Карбид вольфрама представляет собой соединение вольфрамового и углерода, известного своей исключительной твердостью и износостойкой стойкостью. Обычно он используется в порошковой форме и смешивается с связующим, обычно кобальтом [1]. Кобальт действует как матрица, чтобы удерживать частицы карбида вольфрама [1].
Процесс производства
Производство кусочков буровых карбидов вольфрама включает в себя несколько ключевых шагов:
1. Подготовка кпороде:
Порошок карбида вольфрама смешивается с кобальтовым порошком в точных пропорциях. Соотношение карбида вольфрама к кобальту может варьироваться в зависимости от желаемых свойств конечного продукта [1].
2.milling:
Затем порошковая смесь фрезеруется, чтобы обеспечить однородную смесь. Метки помогает разрушить любые агломераты и равномерно распределить кобальтовое связующее по всему порошку карбида вольфрама [1].
3. уплотнение:
Смешанный порошок уплотняется в желаемую форму буровой бит с использованием высокого давления. Это может быть достигнуто различными методами, включая одноосное прессование, изостатическое прессование или экструзию [1].
4. спекание:
Уплотняя часть затем спечен в контролируемой атмосферной печи. Спекание включает в себя нагревание детали до высокой температуры, как правило, между 1300 и 1600 градусами по Цельсию, что заставляет кобальтовое связующее расплавлять и объединить частицы карбида вольфрама [3] [5].
5. Шлифование и формирование:
После спекания буровая пустая пустота жестко, но еще не для его окончательных размеров или формы. Шлифование используется для достижения необходимой точности и отделки поверхности. Алмазные шлифовальные колеса обычно используются из -за твердости карбида вольфрама [1] [7].
6. Бурение охлаждающего отверстия (если применимо):
Для буровых кусочков с отверстиями для охлаждающей жидкости через центр бита просверлена небольшое отверстие с использованием специализированного оборудования. Это отверстие позволяет доставлять охлаждающую жидкость непосредственно в режущую кромку, уменьшая тепло и улучшая производительность бурения [1].
7. Покрытие (необязательно):
Для дальнейшего повышения производительности и срока службы бурового бита может быть применено покрытие. Обычные покрытия включают нитрид титана (олово), титановый карбонотрид (TICN) и алмазоподобный углерод (DLC) [1]. Эти покрытия улучшают устойчивость к износу, уменьшают трение и предотвращают накопление материала на режущем кромке [1].
8. Финальная проверка:
Готовый бурильный бит проверяется на точность размеров, отделку поверхности и любые дефекты. Это гарантирует, что бурильный бит соответствует необходимым спецификациям и стандартам качества [1].
Подробные шаги с иллюстрациями
Шаг 1: Приготовление порошка и смешивание
Первым шагом в производстве кусков карбида вольфрамовых карбидов является осторожная подготовка и смешивание сырья. Порошок карбида вольфрама, известный своей экстремальной твердостью, объединяется с кобальтовым порошком, который действует как связующее [1]. Точное соотношение этих материалов имеет решающее значение, так как оно напрямую влияет на конечную твердость, прочность и износную стойкость бурового бита [1].
Шаг 2: фрезерование
Смешанный порошок подвергается фрезерованию, чтобы обеспечить однородность. Этот процесс включает в себя шлифование порошка в шариковой мельнице или другое фрезовое оборудование, чтобы разбить агломераты и обеспечить равномерное распределение кобальта по всему карбиду вольфрама [1]. Единообразие в порошковой смеси необходима для последовательного спекания и достижения желаемых механических свойств [1].
Шаг 3: уплотнение
Гомогенная порошковая смесь затем уплотняется в форму бурового бита. Уплотнение обычно выполняется с использованием нажатых методов высокого давления, таких как одноосное прессование или изостатическое нажатие [1]. Университетское прессование включает в себя применение давления в одном направлении, в то время как изостатическое нажатие применяет давление со всеми направлениями, что приводит к более последовательной плотности [1].
Шаг 4: спекание
Спекание является критическим шагом в производственном процессе. Заготовка на уплотненном буровании битовой промышленности помещается в контролируемую атмосферную печь и нагревается до высокой температуры, обычно между 1300 ° C до 1600 ° C [3] [5]. При этой температуре кобальтовое связующее платает и течет между частицами карбида вольфрама, связывая их вместе [3] [5]. Контролируемая атмосфера предотвращает окисление и другие нежелательные реакции, гарантируя, что конечный продукт обладает желаемыми свойствами [3] [5].
Шаг 5: шлифование и формирование
После спекания бурильный бит чрезвычайно сложный, но требует точного формирования и отделки. Шлифование выполняется с использованием алмазных шлифовальных колес, которые способны обрабатывать твердый карбид вольфрамового карбида [1] [7]. Шлифовальные машины с ЧПУ (численное управление компьютером) используются для достижения плотных допусков и сложных геометрий, необходимых для высокопроизводительных буровых битов [1] [7].
Шаг 6: бурение отверстия охлаждающей жидкости (если применимо)
Для тренировочных кусочков, разработанных с каналами охлаждающей жидкости, через центр бита пробурено небольшое отверстие [1]. Это требует специализированного бурового оборудования и методов для поддержания точности и предотвращения повреждения бита сверла [1]. Охлаждающая жидкость позволяет доставлять жидкости напрямую в режущую кромку, уменьшая тепло и улучшая эвакуацию чипа [1].
Шаг 7: покрытие (необязательно)
Чтобы повысить устойчивость к износу и уменьшить трение, биты карбида вольфрама часто покрываются такими материалами, как нитрид титана (олово) или титановый карбонотрид (TICN) [1]. Эти покрытия применяются с использованием процессов физического осаждения пара (PVD) или химического осаждения пара (CVD), которые создают тонкий, жесткий слой на поверхности бурового бита [1].
Шаг 8: Окончательный осмотр и тестирование
Последний шаг - это тщательный осмотр, чтобы гарантировать, что бурильный бит соответствует всем необходимым спецификациям. Это включает в себя проверки размеров, анализ поверхности и тестирование на твердость и стойкость к износу [1]. Бурные биты, которые проходят проверку, затем упаковываются и отправляются клиентам [1].
Контроль качества
Контроль качества имеет первостепенное значение для производства битов карбида вольфрама. Он начинается с выбора высококачественного сырья и продолжается на каждом этапе производственного процесса [1]. Регулярные проверки, тестирование и мониторинг процессов проводятся для обеспечения того, чтобы биты сверла соответствовали требуемым стандартам [1].
Продвинутые методы
Слоичное производство: в некоторых передовых методах многослойное производство используется для создания стального порошкового ядра, которое затем объединяется с карбидом вольфрама [3] [5]. Это позволяет создавать буровые биты с жестким стальным сердечником и износостойкой вольфрамового карбида [3] [5].
Устойчивые к эрозии материалы: для улучшения долговечности буровых битов, эрозионные материалы, такие как карбид вольфрамового карбида (WC), используются в областях, подверженных износу [3] [5]. Эти материалы часто применяются в виде покрытий или вставки для защиты бурового бита от истирания и эрозии [3] [5].
Преимущества битов карбида вольфрамовых карбидов
- Высокая твердость: карбид вольфрама исключительно жесткий, что позволяет буровым кусочкам прорезать прочные материалы [1].
- Устойчивость к износу: эти буровые биты могут выдерживать высокие температуры и абразивные условия [1].
- Точность: производственный процесс обеспечивает точную форму и точность размеров [1].
- Длительный срок службы: при надлежащем уходе и техническом обслуживании кусочки карбида вольфрама могут длиться долго [1].
Заключение
Производство кусочков карбида вольфрамовых карбидов - это сложный процесс, который требует тщательного контроля над материалами, процессами и качеством [1]. От подготовки порошка до окончательного осмотра, каждый шаг играет критическую роль в определении производительности и продолжительности жизни бурового бита [1]. Понимая тонкости этого процесса, производители могут производить высококачественные буровые биты, которые отвечают требованиям различных отраслей промышленности [1].
Часто задаваемые вопросы
1. Что такое карбид вольфрама?
Карбид вольфрама представляет собой химическое соединение, содержащее равные части атомов вольфрама и углерода. Он исключительно жесткий и устойчивый к износу, что делает его идеальным для режущих инструментов [1].
2. Почему кобальт используется в качестве связующего в битах карбида вольфрама?
Кобальт действует как связующее, держа с собой частицы карбида вольфрама. Это обеспечивает прочность и прочность для бурового бита, предотвращая его разрыв при стрессе [1].
3. Каковы преимущества использования отверстий для охлаждающей жидкости в буровых битах?
Отверстия для охлаждающей жидкости позволяют доставлять режущую жидкость непосредственно к режущей кромке, уменьшая тепло, смазывая резкому действию и улучшая эвакуацию чипов. Это приводит к более быстрому бурению, более длительному сроку службы инструмента и лучшей поверхности [1].
4. Какие виды покрытий обычно используются на битах карбида вольфрама?
Обычные покрытия включают нитрид титана (олово), титановый карбонотрид (TICN) и алмазоподобный углерод (DLC). Эти покрытия улучшают устойчивость к износу, уменьшают трение и предотвращают накопление материала на режущем кромке [1].
5. Как следует сохранить кусочки карбида вольфрама карбида, чтобы продлить их продолжительность жизни?
Чтобы продлить срок службы карбида вольфрамового карбида, важно использовать правильные скорости резки и подачи, правильно наносить охлаждающую жидкость и регулярно проверять бурильный бит на предмет износа или повреждения. Заостренность бурового бита при необходимости также может продлить его жизнь [1].
Цитаты:
[1] https://applecarbidetools.com/advanced-design-and-manufacturing-of-tungsten-carbide-руслят-with-coolant-holes/
[2] https://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/pdf/writing.pdf
[3] https://patents.google.com/patent/ep0930949b1/en
[4] https://www.163.com/dy/article/edigquv605370k28.html
[5] https://patentimages.storage.googleapis.com/cd/e7/5c/76dc0db1115344/ep0930949b1.pdf
[6] https://blog.csdn.net/qq_34917728/article/details/125122327
[7] https://www.youtube.com/watch?v=U8Jlidpijfk
[8] https://www.csulb.edu/sites/default/files/document/2019_mini_manuscript.pdf
