从粉末到刀片——揭秘刀片的生产过程
发布日期：2024-05-21
从粉末到刀片
如今， 粉末冶金有长足进展， 与世界上最硬的材料金刚石相去不远。 粉末吗？ 听起来不可思议 但世界上最硬的材料之一就是用粉末制成的 从粉末到刀片 为您揭开山高硬质合金刀片生产的神秘面纱
粉末
氧化钨与碳混合，并放入特殊的火炉中加工成碳化钨，这是所有硬质合金的主要原材料。碳化钨是一种极其坚硬而易碎的材料，被用作山高硬质合金的主要成分。碳化钨与钴混合，钴对硬质合金的属性至关重要。钴越多，硬质合金的韧性越好；反之就越坚硬、耐磨。不同成分的重量配比以最高精度来进行。一批420公斤的原料误差不可大于20克。混料是一项精密的冶金作业，最后，把混合物在大型球磨机里磨成细腻而精致的粉末。混合物必须喷雾干燥，才能获得正确的流动性。研磨后，粉末的颗粒度达 Ø 0.5-2.0 um。 首先在高度自动化的CNC 控制冲压机内用冲头和冲模进行压制，得到基本形状和尺寸。压制后，刀片看起来与真正的硬质合金刀片极为相似，但是硬度还远没达标。机器人将压制刀片传送至由耐热材料制成的圆盘上。 为进行硬化，刀片在1500摄氏度下进行15小时的热处理。通过烧结过程，使融化的钴与碳化钨颗粒粘结在一起。烧结炉处理过程做两件事：刀片明显收缩，收缩必须准确才能获得正确的公差；其次，粉末混合物转化成一种具备金属性的新材料，成为硬质合金。现在，刀片已达预期硬度，但未达到可以交货的程度。在进行下一步生产环节前，我们会在坐标测量机中仔细检查刀片的尺寸。 磨削 只有通过金刚石磨削，才能使硬质合金刀片具有准确的形状。刀片根据几何角度要求进行各种磨削加工。大多数磨床都有内置的测量控制，分几个阶段检查和测量刀片。 刃口处理 切削刃经处理，获得正确的形状，以达到所需加工最大的耐磨性。可用具有碳化硅涂层的特殊刷子来刷这些刀片，无论采用何种加工方法，都必须检查最终结果。所有刀片的90%-95%都具有某种涂层，要确保刀片表面没有任何异物颗粒，防止这类颗粒附着在涂层之下，从而影响刀具性能。 涂层 化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）是现有的两种涂层方法，选用何种方法取决于材料和加工方法。涂层厚度取决于刀片应用，涂层决定刀片的耐用性及刀片寿命。技术诀窍在于硬质合金表面涂有许多极薄的涂层，例如碳化钛、三氧化二铝及氮化钛等，可大大增加使用寿命和耐用性。 如果使用CVD方法来涂层，要把刀片放入炉中，连同甲烷和氢气一起加入气体形式的氯化物及氧化物，达到1000摄氏度时这些气体相互作用，也作用于硬质合金表面，使刀片获得只有几千分之一毫米厚的均质涂层。有些涂层刀片获得金灿灿的表面，变得更有价值，其耐用性比没有涂层的刀片增加5倍。而PVD是在400摄氏度时为刀片进行喷涂。
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