راهنمای ابزار برش کربید سیمانده تکنیک های دقیق را نشان می دهد

در کارخانه های تولید دقیق در سراسر جهان، ماشین های کنترل شده توسط کامپیوتر با سرعت و دقت شگفت انگیزی فلزات سخت را قطع می کنند.راز اين توانايي در خود ماشين نيستاین مواد مهندسی شده اند ضروری در تولید مدرن به دلیل سختی استثنایی خود را,دوام و مقاومت در برابر لباس.

با این حال، همه ابزار های کربید یکسان نیستند. ویژگی های عملکرد به طور قابل توجهی بسته به ترکیب کامپوزیت آنها متفاوت است.درک این تفاوت ها برای انتخاب ابزار مناسب و بهینه سازی فرآیندهای ماشین آلات بسیار مهم استدر این مقاله از ترکیبات اصلی کربید که در ابزار برش استفاده می شوند و کاربردهای تخصصی آنها مورد بررسی قرار می گیرد.

اصول ابزار برش کربید

ابزار کربید، همچنین به نام کربید سیمان شده، مواد ترکیبی تشکیل شده از کربیدهای فلزی آتشگیر (معمولا کربیدهای وولفستم، کربیدهای تیتانیوم،یا کاربید تانتالوم) که با یک ماده اتصال دهنده فلزی (معمولا کوبالت یا نیکل) از طریق فلزات سازی پودر به هم متصل می شوندبا سختی نزدیک به الماس و مقاومت گرمایی برجسته، این ابزارها عملکرد برش را تحت دمای شدید و فشار هایی که ابزارهای فولادی معمولی را تخریب می کنند، حفظ می کنند.

این خواص باعث می شود که ابزارهای کربید برای هوافضا، خودرو، تولید قالب و تولید الکترونیک ضروری باشند، جایی که آنها همه چیز را از آلیاژ های فوق العاده تا مواد کامپوزیت پردازش می کنند.عملکرد ابزارها عمدتاً به ترکیب کربید آنها بستگی دارد، اندازه دانه ها و محتوای باندر.

ترکیبات کلیدی کربید و خواص آنها

• کاربید ولتفستم (WC):اسب کار ابزار برش، WC دارای سختی استثنایی (تنها دوم به الماس و نیترید بور مکعب) ، مقاومت بسیار عالی در برابر لباس و مقاومت فشنی بالا است.870°C (5اندازه دانه ها به طور قابل توجهی بر خواص تاثیر می گذارد، دانه های نازک سختی را افزایش می دهند، در حالی که دانه های خشن مقاومت را بهبود می بخشند.
• کربید تیتانیوم (TiC):اغلب در ترکیب با WC ، TiC مقاومت در برابر لباس ، تحمل گرما و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد.684 ° F) و توانایی تشکیل لایه های اکسید محافظ آن را برای ماشینکاری سریع و خشک فولاد های سخت شده ایده آل می کند، فولاد ضد زنگ و آلیاژ تیتانیوم.
• کربید تانتالوم (TaC):این افزودنی برتر دارای عملکرد استثنایی در دمای بالا با نقطه ذوب 3،983 درجه سانتیگراد (7،201 درجه فارنهایت) است.و مقاومت در برابر اکسیداسیون در هنگام تصفیه ساختار دانه WCبه طور عمده برای ماشینکاری سوپراولایز های مقاوم به حرارت و آلیاژ های تیتانیوم استفاده می شود، هزینه بالای آن استفاده گسترده را محدود می کند.
• کربید نیوبیوم (NbC):از نظر عملکردی شبیه به TaC اما اقتصادی تر ، NbC عملکرد در دمای بالا و تصفیه دانه را بهبود می بخشد.آن را به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای ماشین آلات مواد دشوار زمانی که TaC ثابت می شود گران است.
• کربید کرومیوم (Cr)₃C₂):ارزش مقاومت در برابر خوردگی، Cr₃C₂لایه های حفاظتی اکسید را تشکیل می دهد که در برابر حمله شیمیایی مقاومت می کنند. این باعث می شود که برای ماشین آلات مواد خوردنی مانند فولاد ضد زنگ یا برای ابزارهای کار در محیط های خشن مناسب باشد.
• کاربید وانادیوم (VC):به طور عمده برای بهبود سفتی اضافه شده است، VC ساختار دانه را بهبود می بخشد و مقاومت خم و مقاومت به ضربه را افزایش می دهد. این باعث می شود که برای ابزارهای تحت برش متناوب یا ارتعاش ارزشمند باشد.مانند ماشین های برش و حفاری.
• کربید سیلیکون (SiC):با سختی دوم به الماس، SiC مقاومت لباس و رسانایی حرارتی برجسته ای را ارائه می دهد. با این حال، شکنندگی آن کاربردهای عمدتاً برای مواد غیر فلزی مانند سرامیک،شیشه، و سنگ

فلزات پیوند دهنده: چسبانی که آن را به هم متصل می کند

اتصال دهنده فلزی که معمولاً کبالت است، به عنوان ماتریسی که ذرات کربید را با هم نگه می دارد، عمل می کند. ویژگی های مرطوب کننده و قدرت اتصال بسیار عالی کبالت، آن را به انتخاب مورد نظر تبدیل می کند.اگرچه نیکل و آهن استفاده محدودی در کاربردهای تخصصی دارندترکیب باندر به طور قابل توجهی بر قدرت، سفتی و ویژگی های پوشیدن ابزار تأثیر می گذارد.

انتخاب ابزار کاربید مناسب

• مواد قطعه کار:مواد سخت تر نیاز به کاربید های سخت تر دارند، در حالی که مواد سخت به ترکیبات مقاوم در برابر شکستگی نیاز دارند
• شرایط برش:عملیات با سرعت بالا نیاز به کاربید های مقاوم در برابر گرما دارد، در حالی که برش های قطع شده نیاز به درجه های مقاوم در برابر ضربه دارند
• هندسه ابزار:آماده سازی لبه باید مکمل خواص کاربید باشد
• ملاحظات مربوط به هزینه:کربیدهای برتر مانند TaC مزایای عملکرد را ارائه می دهند اما هزینه های ابزار را افزایش می دهند

نگهداری ابزار های کربیدی

• بازرسی منظم برای الگوهای فرسایش
• رعایت پارامترهای برش توصیه شده
• خرد کردن مجدد به موقع قبل از بروز فرسایش بیش از حد
• نگهداری مناسب برای جلوگیری از آسیب و خوردگی

همانطور که تقاضای تولید همچنان محدودیت های سرعت، دقت و تنوع مواد را افزایش می دهد، فناوری ابزار کربید به طور موازی تکامل می یابد.توسعه مداوم ترکیبات جدید کربید و مواد نانوسازمانی وعده می دهد تا توانایی های ماشینکاری را در سال های آینده افزایش دهد..