燒結(jié)硬質(zhì)合金最新加工方法

2021-01-15

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在幾年前，燒結(jié)硬質(zhì)合金的加工只能通過磨削和電腐蝕技術(shù)來實現(xiàn)。直到最近才認(rèn)識到能夠以幾何形狀定義的切削刃進(jìn)行經(jīng)濟(jì)切削的加工。主要問題是硬質(zhì)合金的高硬度和強(qiáng)度。

燒結(jié)硬質(zhì)合金主要由兩部分組成：碳化鎢和鈷。這些成分的百分比是決定硬質(zhì)合金硬度和強(qiáng)度的重要指標(biāo)。鈷的比例越低，則硬質(zhì)合金基材越硬。同時，斷裂韌性降低。它變得更脆。

當(dāng)選擇最合適的硬質(zhì)合金牌號時，在后期應(yīng)用中的預(yù)期負(fù)載是決定性的。另一個重要指標(biāo)是所用碳化鎢晶粒的尺寸。

可以預(yù)料的是：可以對所有硬質(zhì)合金基體進(jìn)行幾何限定的切削刃加工。當(dāng)然，切削參數(shù)和干預(yù)條件必須適應(yīng)各自的情況。與其他材料一樣，使用壽命也隨硬度的增加而變化。只有最硬的切削材料才能將碳化鎢與鈷進(jìn)行分離，并且不會立即或短時間磨損。但是，由于可以使用不同的金剛石切割材料，因此目前尚未最終回答這個問題。

以下內(nèi)容適用于加工硬質(zhì)合金：CVD涂層是迄今為止最合適的切削材料。除了最大硬度外，這種特殊的金剛石涂層（僅次于單晶金剛石）是加工中可用的最佳導(dǎo)熱體之一。在這一點(diǎn)上很重要的一點(diǎn)是，不要將CVD-D金剛石基材與金剛石涂層混淆。CVD將制造過程描述為“化學(xué)氣相沉積”，即氣相中金剛石的沉積。切削刃帶有涂層，金剛石涂層的厚度僅為1-25 μm。對于CVD-D組件，“ D”代表較厚的層，金剛石層至少為300 μm，有時為800 μm。

CVD-D處理的優(yōu)勢

一個基本規(guī)則適用于所有加工操作，尤其是在鉆孔時：始終使用干燥的壓縮空氣，并且在鉆孔時，必須使用內(nèi)部冷卻液供應(yīng)。水冷潤滑（如乳液）由于存在引起熱沖擊的危險而不合適。切削硬質(zhì)合金的優(yōu)點(diǎn)通常是可以節(jié)省75％或更多的加工時間，可以在常規(guī)加工設(shè)備上完成復(fù)雜輪廓的完整機(jī)加工，無需或很少進(jìn)行后加工，降低人員和機(jī)器成本，無需修整或磨銳磨料的優(yōu)點(diǎn)。

新型DDHM系統(tǒng)

Horn的DDHM工具系統(tǒng)配有CVD金剛石，專為硬度高達(dá)3,000 HV的硬質(zhì)合金和燒結(jié)陶瓷的鉆削工序設(shè)計。借助鉆孔系統(tǒng)，目前HORN逐步擴(kuò)大其在燒結(jié)硬質(zhì)合金加工中的產(chǎn)品組合。通過在傳統(tǒng)的銑削或車削中心上進(jìn)行機(jī)加工，這些刀具替代了昂貴且漫長的磨削和腐蝕過程。另外，有可能節(jié)省客戶在設(shè)備上的大量投資。

DDHM系統(tǒng)特別針對刀具和模具制造領(lǐng)域的客戶，以有效處理由硬質(zhì)合金制成的模具或壓模。此外，該工具系統(tǒng)在醫(yī)療技術(shù)，航空航天技術(shù)，汽車工業(yè)以及沖壓，鍛造和成型技術(shù)方面也具有明顯的優(yōu)勢。金剛石刀具可以縮短生產(chǎn)時間，提高表面質(zhì)量，降低總體成本，在制造過程中具有更大的靈活性以及更長的使用壽命。

鉆頭最大長徑比可達(dá)10倍。HORN的CVD-D鉆頭設(shè)計有兩個切削刃，直徑范圍為2 mm至10 mm。所有版本都有內(nèi)部冷卻液供應(yīng)。HORN提供CVD-D立銑刀，用于倒角和特殊加工，直徑為3 mm和6 mm，側(cè)面角為15、30和45度。3毫米變體有五個齒，而6毫米變體有六個齒。

由此可見，可以用幾何形狀定義的切削刃加工硬度最高為2200 HV的硬質(zhì)合金和硬度最高為3000 HV的燒結(jié)陶瓷。對此最合適的切削材料是CVD-D。借助新的刀具應(yīng)用，可以省去磨削和腐蝕之類的加工工序。硬質(zhì)合金制作的模具替代現(xiàn)有的淬火鋼制作的模具，可以大大延長模具的使用壽命。目前市場上用到淬火鋼模具較多的領(lǐng)域是螺絲，鉚釘，金屬絲，罐和管的模具，鈑金成形技術(shù)，型材軋制，翻邊，沖孔，壓花模具，摩擦焊接，鍛造/錘子，鉗口，螺紋成形器，夾緊裝置，切削工具，磨損保護(hù)，切割和壓模碎紙機(jī)等。未來還有很大的發(fā)展空間和市場潛力！

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