硬質合金刀片的主要成分是不同配比的碳化鎢和鈷,原材料一開始的形態是粉末。在重約560kg的容器里盛裝著配好的原料,它們將被用于生產不同的粉末。在車間里,將干燥的原料與乙醇和水配成的溶劑混合形成一種粘稠度類似酸奶的灰色漿狀物。待漿狀物干燥后,將樣品送往實驗室進行質量檢測。這些粉末由很多直徑為20-200μm的顆粒組成,非常微小(一根頭發的直徑是50-60μm)。
這些粉末被裝在容積100kg的桶中并輸送到用于制造刀片的沖壓機邊。操作工將沖模(用于沖壓不同刀片的模具) 放入機床,并將訂單輸入計算機,沖模腔內根據訂單信息充滿粉末。沖壓每片刀片的壓力高達12噸,機床會對每片刀片進行稱重,操作人員也會進行觀察控制。在這一階段,刀片非常脆弱,很容易裂損。
沖壓后的刀片需要被加熱使其硬化,這一工作由燒結爐完成,燒結爐一次可以處理數千片刀片。壓制好的刀片粉末在長達13h的過程中被加熱到約1,500℃,熔融而成為硬質合金這一硬度極高的材料。燒結工藝中的收縮比例約為50%,因此燒結后刀片大小僅為之前的一半。
為了確保粉碎機刀具的工藝質量,焊接后的粉碎機刀具應進行仔細查看,以便找出缺點原因加以改進。查看前,刀具要經噴砂或輕輕磨去粘附在刀具外表的焊料和雜質,并用火油清洗潔凈。
具體的查看的項目和要求如下:
一、查看焊縫強度:用綠色碳化硅砂輪磨一下粉碎機刀具的后邊,查看焊料層的厚度,厚度要求在0。15毫米以下。刀具支承底面處不能有氣孔和焊料缺乏現象,焊料未填滿的焊縫應不大于焊縫總長的10%。如有氣孔,在粉碎加工時就會使刀具開裂,影響其粉碎加工效果。
二、查看粉碎機刀具在齒盤中的方位:如刀具錯位及下垂超過技術指標的應進行重焊。
三、查看焊接強度:用木錘或紫銅錘以中等力氣敲擊刀具。
四、查看粉碎機刀具平整度:刀片上若有顯著的凹坑時,闡明刀片過熱變形,應燒下重焊新刀具。
五、查看裂紋:粉碎機刀具經火油清洗后,如果刀具有裂紋。火油便會滲透到裂紋中而出現黑線,用肉眼就可以觀察到。也可用10-40倍的放大鏡觀察,以免后期出現問題。有裂紋的粉碎機刀具一定不能運用,需求從頭焊接。
機械刀具的發展
當前,我國的機械加工業迅速發展,一些切割難度比較大的材料在材料工業和精密機械工業中得到了廣泛的應用。而要想滿足現代機械加工業的發展需求,還需要科學使用一些強度高、韌性好的工具。因此,硬質材料刀具便逐漸應用到機械加工業中。本篇文章針對硬質材料刀具的發展歷程,著重探討了硬質材料刀具在機械加工中的應用,以供同行業朋友相互參考借鑒。
現代制造技術隨著激烈的市場競爭迅速發展,機械制造業對機械設備零件的要求也日益提高,尤其是對于機械零件結構性能的要求不斷提升。因此,社會上便逐漸出現了具備各種性能的新材料,這些新材料不僅對傳統的機械加工刀具提出了嚴峻的挑戰,而且加工難度相當大。這時,先進的切削刀具便成為機械加工業發展的關鍵,而硬質材料刀具無可厚非地應用到了現代機械加工中。上世紀五十年代,美國科學家將人造金剛石、結合劑,以及碳化硼微粉作為原材料,在高溫高壓的條件下進行反應,將燒結出的聚晶塊作為刀具的主要材料。發展到上世紀七十年代之后,人們逐漸研究出復合片材料,這樣的材料是對金剛石與硬質合金結合生產的,或者是氮化硼與硬質合金結合生產的。這樣的技術將硬質合金視為基體,使用壓制或者燒結等方法在基體的表面形成一層金剛石而得到的,金剛石大約厚0.5到1毫米。這樣的材料不僅能夠提升材料的抗彎性,而且將傳統材料不易焊接的問題有效解決。這便促進了硬質材料刀具進入應用階段。
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