İçerik Menüsü
● Kullanılan Malzemeler
● Üretim süreci
● İllüstrasyonlarla ayrıntılı adımlar
>> Adım 1: Toz hazırlama ve karıştırma
>> 2. Adım: Freze
>> 3. Adım: Sıkıştırma
>> 4. Adım: Sinterleme
>> Adım 5: Taşlama ve şekillendirme
>> Adım 6: Soğutucu deliği delme (varsa)
>> Adım 7: Kaplama (isteğe bağlı)
>> Adım 8: Son denetim ve test
● Kalite kontrolü
● Gelişmiş teknikler
● Tungsten karbür matkap bitlerinin faydaları
● Çözüm
● SSS
>> 1. Tungsten karbür nedir?
>> 2. Kobalt neden Tungsten karbür matkap bitlerinde bağlayıcı olarak kullanılır?
>> 3. Matkap bitlerinde soğutucu delikleri kullanmanın faydaları nelerdir?
>> 4. Tungsten karbür matkap bitlerinde ne tür kaplama kullanılır?
>> 5. Tungsten karbür matkap bitleri yaşamlarını uzatacak şekilde nasıl korunmalıdır?
● Alıntılar:
Tungsten karbür matkap bitleri, sertlikleri, aşınma dirençleri ve zorlu malzemelerle delme yetenekleri ile bilinen çeşitli endüstrilerde temel araçlardır [1]. Bu matkap bitlerinin nasıl yapıldığını anlamak, malzemelere, üretim süreçlerine ve kalite kontrol önlemlerine ayrıntılı bir bakış içerir [1].
Kullanılan Malzemeler
Tungsten karbür matkap bitlerindeki birincil malzeme elbette Tungsten karbürdür. Tungsten karbür, olağanüstü sertliği ve aşınma direnci ile bilinen tungsten ve karbonun bir bileşiğidir. Tipik olarak toz formunda kullanılır ve genellikle kobalt [1] bir bağlayıcı ile karıştırılır. Kobalt, tungsten karbür parçacıklarını bir arada tutmak için bir matris görevi görür [1].
Üretim süreci
Tungsten karbür matkap bitlerinin üretimi birkaç temel adım içerir:
1.Powder hazırlığı:
Tungsten karbür tozu, hassas oranlarda kobalt tozu ile karıştırılır. Tungsten karbürün kobalta oranı, nihai ürünün istenen özelliklerine bağlı olarak değişebilir [1].
2.Milling:
Daha sonra homojen bir karışım sağlamak için toz karışımı öğütülür. Freze, herhangi bir aglomeratın parçalanmasına ve kobalt bağlayıcıyı tungsten karbür tozu boyunca eşit olarak dağıtmaya yardımcı olur [1].
3. Sıkıştırma:
Karışık toz, yüksek basınç kullanılarak matkap ucunun istenen şekline sıkıştırılır. Bu, tek eksenli presleme, izostatik presleme veya ekstrüzyon dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle elde edilebilir [1].
4. Sintering:
Sıkıştırılmış kısım daha sonra kontrollü bir atmosfer fırında sinterlenir. Sinterleme, parçanın yüksek bir sıcaklığa, tipik olarak 1300 ila 1600 santigrat derece arasında ısıtılmasını içerir, bu da kobalt bağlayıcısının erimesine ve birleşmesine neden olur, tungsten karbür parçacıklarını birbirine bağlar [3] [5].
5 Taşlama ve şekillendirme:
Sinterlemeden sonra, matkap ucu boştur, ancak henüz son boyutları veya şekli yoktur. Taşlama, gerekli hassasiyet ve yüzey kaplamasını elde etmek için kullanılır. Elmas taşlama tekerlekleri, tungsten karbürün sertliği nedeniyle yaygın olarak kullanılır [1] [7].
6. Soğutucu deliği delme (varsa):
Soğutucu delikli matkap bitleri için, özel ekipman kullanılarak bitin merkezinden küçük bir delik açılır. Bu delik, soğutma sıvısının doğrudan kesme kenarına iletilmesini, ısıyı azaltmasını ve sondaj performansını iyileştirmesini sağlar [1].
7. Kaplama (isteğe bağlı):
Matkap ucunun performansını ve ömrünü daha da arttırmak için bir kaplama uygulanabilir. Yaygın kaplamalar arasında titanyum nitrür (kalay), titanyum karbonitrür (TICN) ve elmas benzeri karbon (DLC) bulunur [1]. Bu kaplamalar aşınma direncini artırır, sürtünmeyi azaltır ve son kenarda malzeme birikmesini önler [1].
8. Son denetim:
Bitmiş matkap ucu, boyutsal doğruluk, yüzey kaplaması ve herhangi bir kusur açısından incelenir. Bu, matkap ucunun gerekli özellikleri ve kalite standartlarını karşılamasını sağlar [1].
İllüstrasyonlarla ayrıntılı adımlar
Adım 1: Toz hazırlama ve karıştırma
Tungsten karbür matkap bitlerinin üretilmesinde ilk adım, hammaddelerin dikkatli bir şekilde hazırlanması ve karıştırılmasıdır. Aşırı sertliği ile bilinen Tungsten karbür tozu, bağlayıcı görevi gören kobalt tozu ile birleştirilir [1]. Bu malzemelerin kesin oranı çok önemlidir, çünkü son sertliği, tokluğu ve matkap ucunun aşınma direncini doğrudan etkilemektedir [1].
2. Adım: Freze
Karışık toz, homojenlik sağlamak için frezelemeye maruz kalır. Bu işlem, aglomeratları parçalamak ve tungsten karbür boyunca kobaltın eşit dağılımını sağlamak için tozun bir bilyalı değirmene veya diğer freze ekipmanlarına öğütülmesini içerir [1]. Toz karışımındaki homojenlik, istenen mekanik özelliklerin tutarlı sinterlenmesi ve elde edilmesi için gereklidir [1].
3. Adım: Sıkıştırma
Homojen toz karışımı daha sonra bir matkap ucu şekline sıkıştırılır. Sıkıştırma tipik olarak tek eksenli presleme veya izostatik presleme gibi yüksek basınçlı presleme teknikleri kullanılarak yapılır [1]. Tek eksenli presleme, bir yönde basıncı uygulamayı içerirken, izostatik presleme her yönden eşit olarak basıncı uygular ve bu da daha tutarlı bir yoğunluğa neden olur [1].
4. Adım: Sinterleme
Sinterleme, üretim sürecinde kritik bir adımdır. Sıkıştırılmış matkap ucu boş, kontrollü bir atmosfer fırına yerleştirilir ve genellikle 1300 ° C ile 1600 ° C arasında yüksek bir sıcaklığa ısıtılır [3] [5]. Bu sıcaklıkta, kobalt bağlayıcı tungsten karbür parçacıkları arasında erir ve akar, bunları birbirine bağlar [3] [5]. Kontrollü atmosfer oksidasyonu ve diğer istenmeyen reaksiyonları önler, bu da nihai ürünün istenen özelliklere sahip olmasını sağlar [3] [5].
Adım 5: Taşlama ve şekillendirme
Sinterlemeden sonra, matkap ucu son derece zordur, ancak hassas şekillendirme ve bitirme gerektirir. Öğütme, sert tungsten karbür malzemesini işleyebilen elmas taşlama tekerlekleri kullanılarak yapılır [1] [7]. CNC (bilgisayar sayısal kontrol) taşlama makineleri, yüksek performanslı matkap bitleri için gerekli olan sıkı toleransları ve karmaşık geometrileri elde etmek için kullanılır [1] [7].
Adım 6: Soğutucu deliği delme (varsa)
Soğutucu kanalları ile tasarlanmış matkap bitleri için, bitin merkezinden küçük bir delik açılır [1]. Bu, hassasiyeti korumak ve matkap ucuna zarar vermek için özel sondaj ekipmanı ve teknikleri gerektirir [1]. Soğutucu deliği, kesme sıvısının doğrudan kesme kenarına iletilmesini, ısıyı azaltmasını ve çip tahliyesini iyileştirmesini sağlar [1].
Adım 7: Kaplama (isteğe bağlı)
Aşınma direncini arttırmak ve sürtünmeyi azaltmak için tungsten karbür matkap bitleri genellikle titanyum nitrür (kalay) veya titanyum karbonitrür (TICN) gibi malzemelerle kaplanır [1]. Bu kaplamalar, matkap ucunun yüzeyinde ince, sert bir tabaka oluşturan fiziksel buhar birikimi (PVD) veya kimyasal buhar birikimi (CVD) işlemleri kullanılarak uygulanır [1].
Adım 8: Son denetim ve test
Son adım, tatbikat ucunun gerekli tüm özellikleri karşıladığından emin olmak için kapsamlı bir incelemedir. Bu boyutsal kontroller, yüzey kaplama analizi ve sertlik ve aşınma direnci için testleri içerir [1]. Geçiş denetimi daha sonra paketlenir ve müşterilere gönderilir [1].
Kalite kontrolü
Tungsten karbür matkap bitlerinin üretiminde kalite kontrolü çok önemlidir. Yüksek kaliteli hammaddelerin seçimi ile başlar ve üretim sürecinin her aşamasında devam eder [1]. Matkap bitlerinin gerekli standartları karşılamasını sağlamak için düzenli denetimler, testler ve proses izleme yapılır [1].
Gelişmiş teknikler
Katmanlı Üretim: Bazı gelişmiş yöntemlerde, katmanlı üretim bir çelik toz çekirdeği oluşturmak için kullanılır, bu da daha sonra tungsten karbür ile birleştirilir [3] [5]. Bu, sert çelik çekirdek ve aşınmaya dayanıklı tungsten karbür dış cepheye sahip matkap bitlerinin oluşturulmasına izin verir [3] [5].
Erozyona dirençli malzemeler: Matkap bitlerinin uzun ömürlülüğünü iyileştirmek için, tungsten karbür (WC) gibi erozyona dirençli malzemeler giymeye yatkın alanlarda kullanılır [3] [5]. Bu malzemeler genellikle matkap ucunu aşınma ve erozyondan korumak için kaplamalar veya ekler olarak uygulanır [3] [5].
Tungsten karbür matkap bitlerinin faydaları
- Yüksek Sertlik: Tungsten karbür son derece zordur, bu da matkap bitlerinin sert malzemelerden kesilmesine izin verir [1].
- Aşınma direnci: Bu matkap bitleri yüksek sıcaklıklara ve aşındırıcı koşullara dayanabilir [1].
- Hassasiyet: Üretim süreci hassas şekillendirme ve boyutsal doğruluk sağlar [1].
- Uzun ömür: Uygun bakım ve bakım ile, tungsten karbür matkap bitleri uzun süre dayanabilir [1].
Çözüm
Tungsten karbür matkap bitlerinin üretimi, malzemelerin, süreçlerin ve kalitenin dikkatli kontrolünü gerektiren karmaşık bir işlemdir [1]. Toz hazırlığından nihai incelemeye kadar, her adım matkap ucunun performansının ve ömrünün belirlenmesinde kritik bir rol oynar [1]. Bu sürecin karmaşıklıklarını anlayarak, üreticiler çeşitli endüstrilerin taleplerini karşılayan yüksek kaliteli matkap bitleri üretebilirler [1].
SSS
1. Tungsten karbür nedir?
Tungsten karbür, tungsten ve karbon atomlarının eşit kısımlarını içeren kimyasal bir bileşiktir. Son derece sert ve aşınmaya dayanıklıdır, bu da aletleri kesmek için idealdir [1].
2. Kobalt neden Tungsten karbür matkap bitlerinde bağlayıcı olarak kullanılır?
Kobalt, Tungsten karbür parçacıklarını bir arada tutan bir bağlayıcı görevi görür. Matkap ucuna tokluk ve güç sağlar ve stres altında kırılmasını önler [1].
3. Matkap bitlerinde soğutucu delikleri kullanmanın faydaları nelerdir?
Soğutucu delikleri, kesme sıvısının doğrudan kesme kenarına iletilmesine, ısıyı azaltmasına, kesme hareketini yağlamasına ve yonga tahliyesini iyileştirmesine izin verir. Bu daha hızlı delme, daha uzun takım ömrü ve daha iyi yüzey kaplaması ile sonuçlanır [1].
4. Tungsten karbür matkap bitlerinde ne tür kaplama kullanılır?
Yaygın kaplamalar arasında titanyum nitrür (kalay), titanyum karbonitrür (TICN) ve elmas benzeri karbon (DLC) bulunur. Bu kaplamalar aşınma direncini artırır, sürtünmeyi azaltır ve son kenarda malzeme birikmesini önler [1].
5. Tungsten karbür matkap bitleri ömrünü uzatmak için nasıl korunmalıdır?
Tungsten karbür matkap bitlerinin ömrünü uzatmak için, doğru kesme hızlarını ve beslemelerini kullanmak, soğutma sıvısını düzgün bir şekilde uygulamak ve matkap ucunu aşınma veya hasar için düzenli olarak incelemek önemlidir. Gerektiğinde matkap ucunun keskinleştirilmesi de ömrünü uzatabilir [1].
Alıntılar:
[1] https://applecarbidetools.com/advanced-design-and-fourfacturing-of-foolant-carbide
[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
