Volfram -karbiidilõikamisriistu peetakse tänapäevase tööstuse töötlemise peamisi kasutusalaseid tööriistu. Maatriksmaterjalina kasutatakse volframkarbiidi (WC) ja seda valmistatakse pulbri metallurgia protsessi kaudu koos metallist sidujate koobalt (CO) või nikliga (NI). Sellest maatriksist valmistatud tööriistad näitavad suurt kõvadust ja kulumiskindlust, punast kõvadust ja keemilist stabiilsust. Selle rakendus hõlmab nii metallide lõikamist, hallituse töötlemist kui ka kosmoseosade tootmist, mis on oluliseks indikaatoriks rahva arenenud tootmisvõimaluste jaoks.
Materiaalsed omadused ja tootmisprotsess
Volframkarbiid võib saavutada HRA92 kõvaduse või üle selle, mis on võrreldav loodusliku teemandiga. Lisaks ületab selle vastupidavus kulumiskiirusel teras 15 kuni 20 korda. Selle põhjuseks on volframkarbiidiosakeste mikrostruktuur, mille käigus WC osakesed nanoskaalal koos koobaltfaasiga loovad vaakumi paagutamise ajal tiheda skeleti. Seejärel täidab koobaltfaas ruumid, mis pakuvad tugevust ja tuge. Kaasaegsed tootmisprotsessid optimeerivad veelgi materiaalseid omadusi, näiteks paindustugevuse parandamine ultrafine -teravilja tehnoloogia kaudu (keskmine osakeste suurus<0.5μm), and using gradient sintering process to achieve a composite structure with high surface hardness and high core toughness.
Lõikamisriistade geomeetriline disain mõjutab otseselt töötlemise tõhusust. Võttes lõikurid näitena, tuleb nende spiraali nurk, kiibisoone sügavus ja serva passiivsuse parameetrid optimeerida lõplike elementide analüüsi abil. Teatud ettevõtte välja töötatud nelja servalise lõppveski on suurendanud kiibide eemaldamise tõhusust 40% ja pikendanud tööriista tööiga 2,3-kordselt traditsiooniliste toodete oma 3D-spiraalkiibi soone disaini kaudu.
Rakendusväljad ja tehniline kohanemine
Autotootmise valdkonnas võtavad volframkarbiiditööriistad läbi võtmekomponentide, näiteks mootori silindrid ja käigukasti käigud. Ettevõte on välja töötanud spetsiaalse jahvatuslõikuri uute energiasõidukite mootorivõllide töötlemiseks. See kasutab PVD (füüsilise aurude ladestumise) kattetehnoloogiat. Pidevalt karastatud terase keeramisel ulatub tööriista eluiga 1200 tükki, mis on 3 korda suurem kui katmata tööriistadel.
Nõuded kergete materjalide ja töötlemise täpsuse kohta kosmoseväljal on põhjustanud spetsiaalseid kattetehnoloogiaid. Ettevõtte välja töötatud CVD-teemandiga kaetud tööriista on edukalt rakendatud süsinikkiust tugevdatud komposiitmaterjalide (CFRP) puurimisel, lahendades tööstusprobleemi, et traditsioonilised tööriistad on kalduvad delaminatsioonile ja rebenemisele ning aukude seina karedus on vähenenud RA3.2μm-lt RA-ks RA-ks RA-le.
Elektroonikatööstuse miniaturiseerimise suundumus on edendanud läbimurdeid tööriistade täpsuses. 0. 05mm mikro läbimõõduga jahvatuslõikur, mille on välja töötatud<1μm, which can stably process microstructures such as 5G filter cavities, and the surface roughness of the processing reaches Ra0.1μm.
Tööstusarengu suundumused
Nagu teiste tööstusharude puhul, teeb ka volframkarbiidlõikamisriistade tööstus tööstustehnoloogia arendamisega edusamme. Neil on järgmised edutrendid:
Kõrgemate tööstusstandardite vastamiseks luuakse uued suure jõudlusega materjalid: kareduse, kulumiskindluse ja sitkuse osas on pidevalt täiustatud volframi karbiidimaterjale.
Täpse kujundamise tehnikates tehtud edusammud: tööpinkide teritamist ja lõikamise efektiivsust suurendatakse täpse jahvatamise ja arenenud CNC töötlemise kaudu.
Kahjulike mõjude vähendamine ökosüsteemile: karbiidide tootmisega seotud negatiivseid mõjusid on minimeeritud vähem kahjulike materjalide ja protsesside abil, samuti karbiidi tööriistade jäätmete taaskasutamise ja ringlussevõtu kaudu.
Automaatika ja tehisintellekt: Automatiseeritud kvaliteedikontroll ja lõiketööriistade tootmine saavutatakse intelligentsete tootmistehnoloogiate rakendamisel, mis suurendab toodete tõhusust ja kvaliteeti.
Säästva arengu tee
Kui ESG kontseptsioon süveneb, uurib tööstus roheliste tootmisradade uurimist. Teatud ettevõtte välja töötatud ringlussevõtutehnoloogia suudab 90% volframmetallist jäätmevahendites taaskasutada. Iga toodetud ringlussevõetud sulamist võib vähendada algmaterjaliga võrreldes 3,2 tonni. Katetehnoloogia läbimurre on laiendanud ka tööriista eluiga. Autotööstuse alumiiniumsulamite töötlemisel on teatud altinga kaetud freesilõikuri eluiga 5 korda pikem kui katmata tööriistadel, vähendades tööriistade asendamise sagedust ja vähendades ressursside tarbimist.
Tulevikus arenevad volframkarbiidlõike tööriistad "raskema, täpsema ja rohelisema" suunas. Materiaalse poole pealt on ultra-nano tsementeeritud karbiidi uurimine ja arendamine<0.2μm) will promote the hardness to break through HRA95; on the application side, the integration of additive manufacturing and tool design will give birth to personalized customization solutions; on the industry side, digital supply chain and circular economy model will become an important part of the core competitiveness of enterprises.
