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.
立铣刀简介
硬质合金立铣刀的说明
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.
硬质合金立铣刀有多种形状和尺寸，包括方头铣刀、球头铣刀、圆角铣刀和粗铣刀。它们具有多个切削刃或齿数，可实现高效材料去除和光滑表面。齿数可以从二到八不等，具体取决于具体应用。
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.
总体而言，硬质合金立铣刀是现代制造业的关键部件，广泛应用于航空航天、汽车、医疗和机械工程等多种行业。
立铣刀的简要说明
粉末制备：制造过程的第一步是原材料的制备。将碳化钨粉末和钴粉末按所需比例混合在一起，然后压制成坯。
烧结：然后将压实的材料进行高温烧结过程，在炉中加热直至达到约 1,500 至 1,600°C 的温度。热量使粉末颗粒熔合在一起，形成坚固的碳化物块。
切削刀具几何形状：硬质合金毛坯形成后，将其磨削成所需立铣刀的形状和尺寸。这涉及使用金刚石砂轮来创建刀具的切削刃、凹槽和其他特征。
涂层：为了提高立铣刀的性能和使用寿命，通常会在其上涂上一层薄薄的材料，例如氮化钛或类金刚石碳。这种涂层提高了刀具的耐磨性，减少摩擦，并增强其切削能力。
质量控制：在整个制造过程中，对立铣刀进行检查和测试，以确保其符合所需的规格。这包括检查尺寸、硬度和其他关键参数。
立铣刀粉末生产
碳化钨粉末及其性能
碳化钨粉是由碳化钨晶粒组成的细粒状物质。碳化钨是钨和碳元素化合而成的化合物，具有以下性能：
硬度高：碳化钨是一种非常硬的材料，硬度接近金刚石。这使得碳化钨粉末在制造硬质合金等高硬度材料方面非常有用。
高熔点：碳化钨的熔点非常高，高达 2,870°C。这使得碳化钨粉末在高温下保持稳定，不易熔化或失去其性能。
耐磨性：由于碳化钨的硬度和高熔点，使其具有极高的耐磨性。这使得碳化钨粉末适合制造高耐磨材料，如硬质合金、陶瓷和金属陶瓷复合材料。
高密度：碳化钨粉末具有非常高的密度，约为15 g/cm3。这使得它在高密度材料的制造中非常有用。
良好的导电性：碳化钨具有良好的导电性，这使得它在电子元件和导电材料的制造中非常有用。
总体而言，碳化钨粉末是一种非常有用的材料，特别是用于制造高硬度、高耐磨性和高密度材料。其特性使其可用于许多不同的应用，包括硬质合金、陶瓷、金属陶瓷复合材料、电子元件和导电材料的制造
将碳化钨粉末与 粘合剂形成糊状物
将碳化钨粉末与粘合剂混合形成糊料的过程称为成型。这一过程是硬质合金刀具制造的重要步骤之一。
成型的目的是将碳化钨粉末与结合剂混合成一定形状和尺寸的毛坯，以供后续机加工和烧结。常用的成型方法有两种：模压成型和注射成型。
压制成型涉及将碳化钨粉末和粘合剂混合，将它们放入模具中，然后在高压下将它们压缩成所需形状的毛坯。这一过程通常需要数百吨至数千吨的压力，以确保毛坯具有足够的密度和强度。
注射成型涉及将碳化钨粉末和粘合剂混合成糊状，然后通过注射器将其注射到模具中。该工艺通常用于制造更小、更复杂的硬质合金刀具。
无论是采用压缩成型还是注射成型，成型的毛坯都需要经过一些干燥和固化过程以进行后续的烧结。在此过程中，粘合剂发生化学反应，形成具有一定强度的膏体。
硬质合金立铣刀的压制
使用液压机将糊状物压缩成工具的大致形状预成型件的过程称为压制。这一过程是硬质合金刀具制造的重要步骤之一。
压制的目的是将成型坯料压缩成具有所需形状和尺寸的粗成型预成型件。该过程通常需要数百至数千吨的压力，并使用特殊的模具和工具来确保预成型件具有足够的密度和强度。
在压制过程中，粘合剂发生化学反应，将碳化钨粉末紧密地粘合在一起。同时，预制件中会形成一些空隙和气孔，这是后续加工和烧结的重要因素。
压制后，粗略成型的预成型件需要进行一些机械加工和修整，以进行后续的烧结和涂层。这通常包括切割、研磨和抛光等步骤，以获得精确的形状和尺寸。还针对不同的刀具类型进行一些特殊的加工和精加工，以提高其性能和寿命。
硬质合金立铣刀的烧结
烧结是硬质合金制造过程中的重要步骤，将预成型坯加热至高温并烧结成具有一定密度和强度的硬质合金工具。
在烧结过程中，预成型件首先被放入烧结炉中并加热至高温，通常约为 1,400°C 至 1,500°C。在高温下，粘合剂开始分解和蒸发，同时碳化钨粉末之间的结合力增强，形成更紧密的晶粒结构。
在烧结过程中，还会发生一些重要的化学反应，如碳化钨和钴之间的相互反应，产生更均匀的碳化物微观结构，提高碳化物的性能和寿命。
烧结后，硬质合金刀具的密度和强度显着增加，硬度、耐磨性和耐腐蚀性也更高。根据应用要求，还进行一些后续的机加工和涂层处理，以提高硬质合金刀具的性能和寿命。
硬质合金立铣刀的磨削
将烧结硬质合金材料磨削成硬质合金刀具的最终形状和尺寸是硬质合金制造的最后步骤之一。
在这一步中，首先需要确定硬质合金刀具的最终形状和尺寸，并根据其用途进行一些特殊的机械加工和处理。这通常包括切割、磨削和抛光等工艺步骤，以获得最终的硬质合金刀具。
切割是将烧结碳化物材料切割成所需形状和尺寸的块的过程。这通常涉及使用高速钻头、电火花切割机等设备。
磨削是将硬质合金材料磨削成所需形状和尺寸的过程。这通常使用高速磨头、砂轮等设备来完成，以获得更精确和光滑的表面。
抛光是对硬质合金刀具表面进行抛光和磨削，以获得更光滑、更美观的表面的过程。
通过这些机加工和加工步骤，可以将烧结碳化物材料加工成所需形状和尺寸的硬质合金刀具，并针对不同的应用提高性能和寿命。
硬质合金立铣刀涂层
立铣刀是常用的切削刀具，通常用于加工金属材料。为了提高立铣刀的耐磨性、耐高温性、耐切削性，往往需要对其表面进行涂层处理。
立铣刀的涂层通常通过物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）技术进行。
立铣刀常用的涂层如下：
钛铝氮（TiAlN）涂层：这是一种常用的PVD涂层，具有良好的耐磨性和耐热性，可以提高立铣刀的切削速度和寿命。
AlTiN涂层：这也是常见的PVD涂层，硬度更高，耐磨性更好，可以提高立铣刀的切削速度和寿命。
氧化锆（ZrO2）涂层：这是一种常见的CVD涂层，具有良好的耐热性和耐磨性，可以提高立铣刀的切削速度和寿命。
钼铝氮（MoAlN）涂层：这是一种比较新型的PVD涂层，具有更好的耐热性和耐切削性，可用于加工难加工材料。
通过涂层处理，可以大大提高立铣刀的性能和寿命，降低加工成本，提高生产效率。
综上所述，立铣刀的制造实际上是一个非常复杂的过程，每一步都很重要。如果某个部位控制不好，那么制造出来的立铣刀就达不到我们加工零件想要的效果。
我希望这篇文章能够对您有所帮助。
额外知识
全球10大碳化钨生产商
- 中国钨业集团有限公司
- 山特维克公司
- 肯纳金属公司
- 三菱综合材料株式会社
- 森拉天时有限公司
- 住友电工工业株式会社
- H.C.斯塔克有限公司
- JX日本矿业 & 金属公司
- Xiamen Tungsten Co., Ltd.
- 布法罗钨公司
排名前 10 位的立铣刀制造商 在世界上
- 山特维克可乐满
- 伊斯卡有限公司
- 肯纳金属公司
- 古林两合公司
- OSG公司
- YG-1有限公司
- 瓦尔特股份公司
- 京瓷公司
- 三菱综合材料株式会社
- 泰珂洛公司
这些公司在立铣刀领域具有较高的影响力和市场份额，其产品具有较高的质量和技术水平。这些公司致力于推动立铣刀技术的创新和进步，并在各自的领域发挥着重要作用。
