Panduan Lengkap Cara Kilang Akhir Karbida Dihasilkan

1. Pemilihan Bahan Mentah

"Karbida" dalam kilang akhir karbida sebenarnya adalah karbida bersimen, diperbuat daripada zarah tungsten karbida (WC) yang disatukan oleh pengikat logam, biasanya kobalt (Co).

Tungsten karbida: Amat keras (9 pada skala Mohs, ~2600 kekerasan HV Vickers). Memberi rintangan haus.

Kobalt: Fasa pengikat yang kuat dan mulur yang menyerap kejutan dan menghalang kerapuhan.

Mengapa komposisi penting:

Lebih banyak kobalt → alat yang lebih keras tetapi lebih lembut (baik untuk pemotongan yang terganggu).

Kurang kobalt → lebih keras tetapi lebih rapuh (baik untuk pemotongan berterusan dalam tetapan tegar).

Saiz butiran WC menjejaskan ketajaman tepi dan rintangan haus:

Sangat halus (0.2–0.5 μm) untuk kekerasan tinggi, tepi tajam.

Butiran lebih kasar (>1 μm) untuk rintangan hentaman.

2. Campuran Serbuk dan Perapi

Serbuk tungsten karbida, serbuk kobalt, dan sejumlah kecil karbida lain (tantalum, titanium, niobium karbida) diukur mengikut berat.

Kilang bebola atau kilang attritor mencampurkannya dalam etanol atau air dengan pengikat lilin/parafin untuk membuat buburan homogen.

Tujuan: Memastikan pengedaran seragam kobalt, mengelakkan penggumpalan, dan salutkan setiap butiran WC dengan pengikat untuk ikatan pensinteran yang kuat.

3. Sembur Pengeringan

Buburan dimasukkan ke dalam pengering semburan, yang menghasilkan aglomerat sfera serbuk.

Gumpalan ini mengalir seperti pasir halus — penting untuk menekan seragam.

Kandungan lembapan dikawal ketat; terlalu kering → retak; terlalu basah → tekanan yang lemah.

4. Menekan Kosong Hijau

Dua kaedah utama:

Penekanan mati uniaksial → baik untuk kosong batang lurus.

Penekanan penyemperitan → membolehkan penciptaan rod atau rod panjang dengan saluran penyejuk dalaman.

Bahagian yang terhasil dipanggil padat hijau - lemah dan rapuh, tetapi dengan dimensi kasar rod akhir.

Arah tekanan dan keseragaman tekanan secara langsung mempengaruhi taburan ketumpatan, yang memberi kesan kepada kekuatan alat kemudian.

5. Pra-Pensinteran (Menyahikat)

Padat hijau dipanaskan dalam relau suhu rendah (~600–800 °C) untuk mengeluarkan pengikat lilin/parafin tanpa menyebabkan pengoksidaan atau ubah bentuk.

Ini meninggalkan hanya serbuk logam, yang diikat dengan longgar.

6. Pensinteran (Pensinteran Fasa Cecair)

Langkah ketumpatan utama: dipanaskan hingga 1400–1500 °C dalam suasana vakum atau hidrogen.

Kobalt cair (fasa cecair) dan mengalir di antara butiran WC, menariknya bersama melalui tindakan kapilari.

Bahagian mengecut ~18–22% secara linear, mencapai 99% ketumpatan teori.

Keputusan:
Batang padat sepenuhnya, sangat keras tanpa keliangan, sedia untuk dikisar.

7. Penyediaan Batang

Rod karbida dipotong mengikut panjang menggunakan gergaji berlian atau wayar EDM.

Hujungnya boleh dilempang untuk mengelakkan kerepek semasa pengendalian.

Untuk alatan gabungan (kepala pemotong karbida batang keluli), pematerian dilakukan pada peringkat ini.

8. Pengisaran CNC Geometri

Pengisaran Seruling

Dilakukan pada mesin pengisar alat CNC 5 paksi menggunakan roda pengisar berlian.

Mesin mempunyai toleransi dalam beberapa mikron.

Parameter termasuk:

Bilangan seruling (2, 3, 4 atau lebih)

Sudut heliks (heliks rendah untuk kekuatan, heliks tinggi untuk pemindahan cip yang lebih pantas)

Ketebalan teras (menjejaskan ketegaran dan ruang cip)

Pengisaran Geometri Tamat

Hujung alat berbentuk - rata, hidung bola, jejari sudut, atau bentuk khas.

Sudut pelepasan sekunder dan sudut garu dikisar untuk mengoptimumkan prestasi pemotongan.

Untuk alatan berketepatan tinggi, persediaan tepi (mengasah) digunakan untuk mengawal ketajaman berbanding rintangan cipratan.

9. Pilihan: Penggerudian Lubang Melalui-Penyejuk

Jika pengisar akhir direka bentuk dengan saluran penyejuk dalaman, ini dicipta semasa penyemperitan rod atau melalui penggerudian EDM selepas pensinteran.

EDM (Electrical Discharge Machining) boleh menghasilkan lubang yang kecil dan tepat tanpa merosakkan karbida.

10. Salutan (PVD/CVD)

Tujuan: Memanjangkan hayat alat, mengurangkan geseran, menahan haba.

Salutan biasa:

TiAlN / AlTiN: Rintangan pengoksidaan suhu tinggi.

DLC (Karbon Seperti Berlian): Geseran rendah, sangat baik untuk pemesinan bukan ferus.

Salutan komposit nano: Struktur yang sangat halus untuk rintangan haus yang melampau.

Proses:

PVD (Pemendapan Wap Fizikal): Suhu yang lebih rendah (~450–600 °C), mengekalkan tepi tajam.

CVD (Pemendapan Wap Kimia): Suhu yang lebih tinggi (~900–1050 °C), salutan yang lebih tebal, mungkin memerlukan pasca pengisaran.

11. Pemeriksaan Akhir

Mikrometer laser mengukur diameter, kepekatan dan kehabisan.

Pembanding optik memeriksa bentuk seruling.

Lekatan salutan dan kekasaran permukaan diuji.

Kilang berprestasi tinggi seimbang secara dinamik untuk gelendong berkelajuan tinggi.

12. Pembungkusan

Setiap alat dibersihkan secara ultrasonik untuk menghilangkan sisa pengisaran dan salutan.

Dibungkus dalam tiub plastik individu untuk mengelakkan kerepek semasa pengangkutan.

Jadual Ringkasan: