Полное руководство по тому, как производятся карбид -концевые мельницы

1. Выбор сырья

«Карбид» в Карбид -конце мельницы на самом деле цементированный карбид, изготовленный из частиц карбида вольфрама (WC), удерживаемых металлическим связующим, обычно кобальтом (CO).

Карбид вольфрама: чрезвычайно твердый (9 по шкале MOHS, ~ 2600 HV Vickers твердость). Обеспечивает устойчивость к износу.

Кобальт: жесткая, пластичная переплетная фаза, которая поглощает удар и предотвращает хрупкость.

Почему состав имеет значение:

Более кобальт → более жесткий, но слегка мягкий инструмент (хорошо для прерванных порезов).

Меньше кобальта → сложнее, но более хрупкого (хорошо для непрерывного разрезания жестких настройков).

Размер зерна ВС влияет на резкость края и устойчивость к износу:

Ультра-тонкий (0,2–0,5 мкм) для высокой твердости, острых краев.

Более грубые зерна (> 1 мкм) для воздействия.

2. Смешивание и кондиционирование порошка

Порошок карбида вольфрама, порошок кобальта и небольшое количество других карбидов (тантал, титан, карбиды ниобия) измеряются по весу.

Шаровая мельница или атриторная мельница смешивает их в этаноле или воде с восковым/парафиновым связующим, чтобы сделать однородную суспензию.

Цель: Обеспечить равномерное распределение кобальта, предотвратить агломерацию и покрыть каждое зерно WC с помощью связующего для крепких спекающих связей.

3. распылитель

Славка подается в распылительную сушилку, которая производит сферические агломераты порошка.

Эти агломераты текут как тонкий песок - необходимый для равномерного прессования.

Содержание влаги строго контролируется; Слишком сухой → трещины; Слишком влажный → плохое прессование.

4. Нажатие на зеленый цвет

Два основных метода:

Университетское прессование → хорошо для пробелов с прямыми банками.

Нажатие экструзии → позволяет создавать длинные стержни или стержни с внутренними каналами охлаждающей жидкости.

Полученная часть называется зеленым компактом - слабым и хрупким, но с грубыми размерами финального стержня.

Нажатие направления и однородность давления напрямую влияют на распределение плотности, что впоследствии влияет на прочность инструмента.

5. Предварительно засыпанный (Debinding)

Зеленый компакт нагревается в низкотемпературной печи (~ 600–800 ° C) для удаления связующего воска/парафина, не вызывая окисления или деформации.

Это оставляет только металлические порошки, свободно сдерживающиеся.

6. спекание (спекание жидкой фазы)

Основная стадия уплотнения: нагревается до 1400–1500 ° C в вакуумной или водородной атмосфере.

Кобальт растает (жидкая фаза) и протекает между зернами WC, объединяя их через капиллярное действие.

Часть сокращается на ~ 18–22% линейно, достигая 99% теоретической плотности.

Результат:
Полностью плотный, чрезвычайно твердый стержень без пористости, готов к измельчению.

7. Подготовка стержня

Карбисидные стержни разрезаны до длины, используя алмаз пилу или проволоку EDM.

Концы могут быть смягчены, чтобы предотвратить скольжение во время обработки.

Для комбинированных инструментов (на этом этапе готовится паялка).

8. Снижение геометрии с ЧПУ

Флейта шлифование

Выполняется на 5-осевых инструментальных машинах с ЧПУ с использованием алмазных шлифовальных колес.

Машины держат допуски в нескольких микронах.

Параметры включают:

Количество флейт (2, 3, 4 или более)

Угол спирали (низкая спираль для прочности, высокая спираль для более высокой эвакуации чипа)

Толщина сердечника (влияет на жесткость и пространство чипов)

Конец геометрии шлифования

Кончик инструмента имеет форму - плоский, шаровой нос, радиус углового или особую форму.

Вторичные углы облегчения и углы граблей являются заземленными, чтобы оптимизировать производительность резки.

Для инструментов с высокими рецептами применяется Edge Prep (Hone) для контроля резкости в зависимости от сопротивления скольжения.

9. Необязательно: бурение через охлаждение отверстия

Если конечная мельница разработана с помощью внутренних каналов охлаждающей жидкости, они создаются во время экструзии стержня или путем бурения EDM после спекания.

EDM (обработка электрического разряда) может производить небольшие точные отверстия, не повреждая карбид.

10. Покрытие (PVD/CVD)

Цель: продлить срок службы инструмента, уменьшить трение, сопротивляться теплу.

Общие покрытия:

TIALN / ALTIN: высокотемпературная устойчивость к окислению.

DLC (алмаз, похожий на углерод): низкое трение, отлично подходит для неплозной обработки.

Нанокомпозитные покрытия: чрезвычайно тонкая структура для экстремальной износостойкой стойкости.

Процессы:

PVD (физическое осаждение паров): более низкая температура (~ 450–600 ° C), сохраняет острые края.

ССЗ (химическое осаждение паров): более высокая температура (~ 900–1050 ° C), более толстое покрытие, может потребовать после привязки.

11. Финальная проверка

Лазерные микрометры измеряют диаметр, концентричность и разряд.

Оптические компараторы проверяют форму флейты.

Адгезия покрытия и шероховатость поверхности протестированы.

Высокопроизводительные мельницы динамически сбалансированы для высокоскоростных шпинделей.

12. Упаковка

Каждый инструмент ультразвуковой очищен, чтобы удалить остатки шлифования и покрытия.

Упаковано в отдельные пластиковые трубки, чтобы предотвратить скопление во время транспорта.

Сводная таблица:

Шаг	Процесс	Цель
1	Выбор порошка	Твердость/баланс выносливости
2	Смешивание порошка	Единообразие композиции
3	Спрей сушка	Проточный порошок для нажатия
4	Прессование	Образуйте зеленый компакт
5	Предварительно засыпанный	Удалить связующие
6	Спекание	Достичь полной плотности
7	Стержневой подготовка	Вырезать до длины
8	Шлифование	Создать флейты и геометрию
9	Отверстия охлаждающей жидкости	Улучшение охлаждения и удаления чипа
10	Покрытие	Продлить срок службы инструмента
11	Осмотр	Контроль качества
12	Упаковка	Защитите, прежде чем использовать