Carbide end mills are a cutting tool used in modern manufacturing, and their durability and strength make them a popular choice for machining a variety of materials. But how are carbide end mills made? In this article, we’ll look at the process of manufacturing carbide end mills.
Внедрение концевых фрез
Объяснение твердосплавных концевых фрез
Carbide end mills are cutting tools that are widely used in manufacturing for machining operations such as milling, drilling and boring in a variety of materials including metals, wood, plastics and composites. They are made from a combination of tungsten carbide and cobalt and are very hard and wear-resistant, capable of withstanding high temperatures and high-speed machining operations.
Твердосплавные концевые фрезы доступны в различных формах и размерах, включая фрезы с квадратным концом, шаровым концом, угловые и черновые фрезы. Они доступны с несколькими режущими кромками или количеством зубьев для эффективного удаления материала и получения гладкой поверхности. Количество зубьев может варьироваться от двух до восьми, в зависимости от конкретного применения.
Carbide end mills are known for their precision and accuracy, which is important for achieving tight tolerances and producing high-quality parts. They are also capable of withstanding high loads and forces, making them suitable for heavy machining operations.
В целом, твердосплавные концевые фрезы являются ключевым компонентом современного производства и используются в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную, медицинскую и машиностроительную.
Краткое описание концевых фрез, выпускаемых
Приготовление порошка: Первым этапом производственного процесса является подготовка сырья. Порошок карбида вольфрама и порошок кобальта смешивают в нужных пропорциях и затем прессуют в прессовку.
Спекание: уплотненный материал затем подвергается процессу высокотемпературного спекания, при котором он нагревается в печи до температуры примерно от 1500 до 1600°C. Под воздействием тепла частицы порошка сливаются вместе, образуя твердый кусок карбида.
Геометрия режущего инструмента: после того, как твердосплавная заготовка сформирована, ее шлифуют до формы и размера желаемой концевой фрезы. Это предполагает использование алмазных шлифовальных кругов для создания режущих кромок, канавок и других особенностей инструмента.
Покрытие. Чтобы улучшить производительность и срок службы концевой фрезы, ее часто покрывают тонким слоем материала, такого как нитрид титана или алмазоподобный углерод. Такое покрытие повышает износостойкость инструмента, снижает трение и повышает его режущую способность.
Контроль качества: на протяжении всего производственного процесса концевая фреза проверяется и тестируется на предмет соответствия требуемым спецификациям. Сюда входит проверка размеров, твердости и других важных параметров.
Порошковое производство концевых фрез
Порошок карбида вольфрама и его свойства.
Порошок карбида вольфрама представляет собой мелкозернистое вещество, состоящее из зерен карбида вольфрама. Карбид вольфрама представляет собой соединение, образованное химическим сочетанием вольфрама и углеродных элементов и обладающее следующими свойствами:
Высокая твердость: Карбид вольфрама — очень твердый материал, по твердости близкий к алмазу. Это делает порошок карбида вольфрама очень полезным при производстве материалов высокой твердости, таких как цементированный карбид.
Высокая температура плавления: карбид вольфрама имеет очень высокую температуру плавления — 2870°C. Это позволяет порошку карбида вольфрама оставаться стабильным при высоких температурах, а не плавиться или терять свои свойства.
Износостойкость: Благодаря твердости и высокой температуре плавления карбид вольфрама обладает чрезвычайно высокой износостойкостью. Это делает порошок карбида вольфрама пригодным для изготовления высокоизносостойких материалов, таких как твердый сплав, керамика и металлокерамические композиты.
Высокая плотность: порошок карбида вольфрама имеет очень высокую плотность — около 15 г/см3. Это делает его очень полезным при производстве материалов высокой плотности.
Хорошая электропроводность: карбид вольфрама обладает хорошей электропроводностью, что делает его очень полезным при производстве электронных компонентов и проводящих материалов.
В целом порошок карбида вольфрама является очень полезным материалом, особенно для изготовления материалов высокой твердости, высокой износостойкости и высокой плотности. Его свойства делают его полезным во многих различных областях применения, включая производство твердого сплава, керамики, металлокерамических композитов, электронных компонентов и электропроводящих материалов.
Смешивание порошка карбида вольфрама с связующее для образования пасты
Процесс смешивания порошка карбида вольфрама со связующим веществом с образованием пасты называется формованием. Этот процесс является одним из важных этапов производства твердосплавных инструментов.
Целью формования является смешивание порошка карбида вольфрама и связующего вещества в заготовку определенной формы и размера для последующей механической обработки и спекания. Обычно используются два метода формования: пресс-формование и литье под давлением.
Пресс-формование предполагает смешивание порошка карбида вольфрама и связующего, помещение их в форму, а затем сжатие под высоким давлением в заготовку желаемой формы. Этот процесс обычно требует давления от нескольких сотен до нескольких тысяч тонн, чтобы обеспечить достаточную плотность и прочность заготовки.
Литье под давлением включает смешивание порошка карбида вольфрама и связующего вещества в пасту, а затем ее впрыскивание в форму через шприц. Этот процесс обычно используется для изготовления более мелких и сложных твердосплавных инструментов.
Независимо от того, используется ли компрессионное или литьевое формование, сформированные заготовки должны пройти некоторый процесс сушки и отверждения для последующего спекания. Во время этого процесса связующее вступает в химическую реакцию и образует пасту определенной прочности.
Уплотнение твердосплавных концевых фрез
Процесс использования гидравлического пресса для прессования пасты в заготовку инструмента грубой формы называется прессованием. Этот процесс является одним из важных этапов производства твердосплавных инструментов.
Целью прессования является сжатие сформированной заготовки в изделие грубой формы нужной формы и размера. Этот процесс обычно требует давления от сотен до тысяч тонн и использования специальных штампов и инструментов, чтобы гарантировать достаточную плотность и прочность преформ.
В процессе прессования связующее вступает в химическую реакцию и плотно связывает порошок карбида вольфрама. При этом в заготовках образуются пустоты и поры, которые являются важными факторами для последующей обработки и спекания.
После прессования заготовки грубой формы требуют некоторой механической обработки и обрезки для последующего спекания и нанесения покрытия. Обычно это включает в себя такие этапы, как резка, шлифовка и полировка для получения точной формы и размера. Для различных типов инструментов также выполняется специальная механическая и чистовая обработка, чтобы улучшить их производительность и срок службы.
Спекание твердосплавных концевых фрез
Спекание — важный этап в процессе производства твердого сплава, при котором заготовки нагреваются до высоких температур и спекаются в твердосплавные инструменты определенной плотности и прочности.
В процессе спекания заготовки сначала помещают в печь для спекания и нагревают до высокой температуры, обычно от 1400 до 1500°C. При высоких температурах связка начинает разлагаться и испаряться, при этом связь между порошками карбида вольфрама усиливается, образуя более плотную зеренную структуру.
В процессе спекания также происходят некоторые важные химические реакции, такие как взаимная реакция между карбидом вольфрама и кобальтом, которая создает более однородную микроструктуру карбида и улучшает характеристики и срок службы карбида.
После спекания плотность и прочность твердосплавного инструмента значительно увеличиваются, а также повышается твердость, износостойкость и коррозионная стойкость. В зависимости от требований применения также применяются некоторые последующие обработки и обработка покрытия для улучшения производительности и срока службы твердосплавного инструмента.
Шлифование твердосплавных концевых фрез
Шлифование спеченного твердосплавного материала до окончательной формы и размера твердосплавного инструмента является одним из последних этапов производства твердого сплава.
На этом этапе сначала необходимо определить окончательную форму и размер твердосплавного инструмента, а также выполнить специальную механическую обработку и обработку в соответствии с его применением. Обычно это включает в себя такие технологические этапы, как резка, шлифовка и полировка для получения окончательного твердосплавного инструмента.
Резка — это процесс резки спеченного твердосплавного материала на блок желаемой формы и размера. Обычно это предполагает использование такого оборудования, как высокоскоростные дрели, электроэрозионные станки и т. д.
Шлифование – это процесс измельчения твердосплавного материала до желаемой формы и размера. Обычно это делается с использованием такого оборудования, как высокоскоростные шлифовальные головки, шлифовальные круги и т. д., чтобы получить более точную и гладкую поверхность.
Полировка – это процесс полировки и шлифования поверхности твердосплавного инструмента с целью получения более гладкой и красивой поверхности.
С помощью этих этапов механической обработки и обработки из спеченного твердосплавного материала можно изготавливать твердосплавные инструменты желаемой формы и размера с улучшенными характеристиками и сроком службы для различных применений.
Покрытие твердосплавных концевых фрез
Концевые фрезы — это обычно используемый режущий инструмент, который обычно используется для обработки металлических материалов. Для повышения износостойкости, устойчивости к высоким температурам и стойкости к резанию концевых фрез часто необходимо покрывать их поверхности.
Покрытие концевых фрез обычно выполняется с помощью технологий физического осаждения из паровой фазы (PVD) или химического осаждения из паровой фазы (CVD).
Обычно используемые покрытия для концевых фрез:
Титан-алюминиево-азотное покрытие (TiAlN): это широко используемое PVD-покрытие с хорошей износостойкостью и термостойкостью, которое может улучшить скорость резания и срок службы концевых фрез.
Покрытие AlTiN: это также обычное PVD-покрытие с более высокой твердостью и лучшей износостойкостью, которое может улучшить скорость резания и срок службы концевых фрез.
Покрытие из оксида циркония (ZrO2): это обычное CVD-покрытие с хорошей термостойкостью и износостойкостью, которое может улучшить скорость резания и срок службы концевых фрез.
Покрытие молибден-алюминий-азот (MoAlN): это относительно новое PVD-покрытие с лучшей термостойкостью и стойкостью к резанию, которое можно использовать для обработки труднообрабатываемых материалов.
Благодаря нанесению покрытия можно значительно улучшить производительность и срок службы концевых фрез, снизить затраты на обработку и повысить эффективность производства.
Подводя итог, можно сказать, что производство концевых фрез на самом деле очень сложный процесс, и важен каждый шаг. Если определенная деталь плохо контролируется, то изготовленная концевая фреза не достигнет желаемого эффекта от обрабатываемой детали.
Я надеюсь, что эта статья может быть вам полезна.
Дополнительные знания
10 крупнейших производителей карбида вольфрама в мире
- Китай Вольфрам Груп Лимитед
- Сандвик АБ
- Кеннаметал Инк.
- Корпорация Мицубиси Материалс
- Цератизит С.А.
- Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд.
- Х.К. Старк ГмбХ
- JX Ниппон Майнинг & Металлургическая корпорация
- Сямынь Вольфрам Ко., Лтд.
- Буффало Вольфрам Инк.
10 крупнейших производителей концевых фрез в мире
- Сандвик Коромант
- ООО "ИСКАР"
- Кеннаметал Инк.
- Гюринг КГ
- ОСГ Корпорация
- Компания YG-1, ООО
- Уолтер АГ
- Корпорация Киосера
- Корпорация Мицубиси Материалс
- Корпорация Тунгалой
Это компании, которые имеют большое присутствие и долю рынка в области концевых фрез, а их продукция отличается высоким качеством и техническим уровнем. Эти компании стремятся продвигать инновации и прогресс в области технологий концевых фрез и играют важную роль в своих областях.
