સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ઇન્સર્ટ્સનું રચના વિશ્લેષણ

તમામ માનવસર્જિત ઉત્પાદનોની જેમ, કાસ્ટ આયર્ન હેવી કટીંગ બ્લેડના ઉત્પાદનમાં પહેલા કાચા માલની સમસ્યા હલ કરવી જોઈએ, એટલે કે, બ્લેડ સામગ્રીની રચના અને ફોર્મ્યુલા નક્કી કરવી જોઈએ. આજના મોટા ભાગના બ્લેડ સિમેન્ટેડ કાર્બાઈડથી બનેલા છે, જે મુખ્યત્વે ટંગસ્ટન કાર્બાઈડ (WC) અને કોબાલ્ટ (Co) થી બનેલા છે. WC એ બ્લેડમાં સખત કણ છે, અને Co નો ઉપયોગ બ્લેડને આકાર આપવા માટે બાઈન્ડર તરીકે કરી શકાય છે.

સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડના ગુણધર્મોને બદલવાની એક સરળ રીત એ છે કે ઉપયોગમાં લેવાતા WC કણોના અનાજના કદમાં ફેરફાર કરવો. મોટા કણોનું કદ (3-5 μm) C% સાથે WC કણો દ્વારા તૈયાર કરાયેલ સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ સામગ્રીની કઠિનતા ઓછી અને પહેરવામાં સરળ છે; નાના કણોનું કદ (＜ 1 μm) WC કણો ઉચ્ચ કઠિનતા સાથે સખત એલોય સામગ્રી ઉત્પન્ન કરી શકે છે, વધુ સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર, પણ વધુ બરડપણું પણ. જ્યારે ખૂબ જ ઊંચી કઠિનતા સાથે ધાતુની સામગ્રીનું મશીનિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ફાઇન ગ્રેઇન સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ઇન્સર્ટનો ઉપયોગ આદર્શ મશીનિંગ પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકે છે. બીજી બાજુ, બરછટ અનાજ સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ટૂલ તૂટક તૂટક કટીંગ અથવા અન્ય મશીનિંગમાં વધુ સારી કામગીરી ધરાવે છે જેને સાધનની વધુ કઠિનતાની જરૂર હોય છે.

સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ઇન્સર્ટની લાક્ષણિકતાઓને નિયંત્રિત કરવાની બીજી રીત એ છે કે WC થી Co સામગ્રીનું પ્રમાણ બદલવું. WC ની સરખામણીમાં, Co ની કઠિનતા ઘણી ઓછી છે, પરંતુ કઠિનતા વધુ સારી છે. તેથી, Co ની સામગ્રીને ઘટાડવાનું પરિણામ ઉચ્ચ કઠિનતા બ્લેડમાં પરિણમશે. અલબત્ત, આ ફરી એકવાર વ્યાપક સંતુલનની સમસ્યા ઊભી કરે છે - ઉચ્ચ કઠિનતાના બ્લેડમાં વધુ સારી રીતે વસ્ત્રો પ્રતિકાર હોય છે, પરંતુ તેમની બરડપણું પણ વધુ હોય છે. ચોક્કસ પ્રોસેસિંગ પ્રકાર અનુસાર, યોગ્ય WC અનાજના કદ અને કો સામગ્રી ગુણોત્તરને પસંદ કરવા માટે સંબંધિત વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાન અને સમૃદ્ધ પ્રક્રિયા અનુભવની જરૂર છે.

ગ્રેડિયન્ટ મટિરિયલ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને, બ્લેડની મજબૂતાઈ અને કઠિનતા વચ્ચેના સમાધાનને અમુક અંશે ટાળી શકાય છે. આ ટેક્નોલોજી, જેનો વિશ્વના મુખ્ય ટૂલ ઉત્પાદકો દ્વારા વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, તેમાં આંતરિક સ્તર કરતાં બ્લેડના બાહ્ય સ્તરમાં ઉચ્ચ કો સામગ્રી ગુણોત્તરનો ઉપયોગ શામેલ છે. વધુ વિશિષ્ટ રીતે, બ્લેડનું બાહ્ય પડ (જાડાઈ 15-25 μm) "બફર ઝોન" જેવું જ કાર્ય પૂરું પાડવા માટે Co સામગ્રીમાં વધારો કરે છે, જેથી બ્લેડ ક્રેકીંગ વિના ચોક્કસ અસરનો સામનો કરી શકે. આ બ્લેડના ટૂલ બોડીને વિવિધ ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મો મેળવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે જે ઉચ્ચ શક્તિ સાથે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ કરીને જ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

એકવાર કણોનું કદ, રચના અને કાચા માલના અન્ય તકનીકી પરિમાણો નક્કી થઈ જાય, પછી કટીંગ ઇન્સર્ટ્સની વાસ્તવિક ઉત્પાદન પ્રક્રિયા શરૂ કરી શકાય છે. સૌપ્રથમ, મેચિંગ ટંગસ્ટન પાવડર, કાર્બન પાવડર અને કોબાલ્ટ પાવડરને એક મિલમાં મૂકો જે વોશિંગ મશીન જેટલી જ સાઇઝની હોય, પાવડરને જરૂરી કણોના કદમાં ગ્રાઇન્ડ કરો અને તમામ પ્રકારની સામગ્રીને સરખી રીતે મિક્સ કરો. પીસવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન, જાડી કાળી સ્લરી તૈયાર કરવા માટે આલ્કોહોલ અને પાણી ઉમેરવામાં આવે છે. પછી સ્લરીને સાયક્લોન ડ્રાયરમાં નાખવામાં આવે છે, અને સ્લરીમાં રહેલા પ્રવાહીને ગઠ્ઠો પાવડર મેળવવા માટે બાષ્પીભવન કરીને સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

આગામી તૈયારી પ્રક્રિયામાં, બ્લેડનો પ્રોટોટાઇપ મેળવી શકાય છે. પ્રથમ, તૈયાર પાવડરને પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ (PEG) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. પ્લાસ્ટિસાઇઝર તરીકે, PEG અસ્થાયી રૂપે પાવડરને કણકની જેમ જોડી શકે છે. પછી સામગ્રીને ડાઇમાં બ્લેડના આકારમાં દબાવવામાં આવે છે. બ્લેડ પ્રેસિંગની વિવિધ પદ્ધતિઓ અનુસાર, સિંગલ એક્સિસ પ્રેસનો ઉપયોગ દબાવવા માટે કરી શકાય છે, અથવા મલ્ટી એક્સિસ પ્રેસનો ઉપયોગ બ્લેડના આકારને વિવિધ ખૂણાઓથી દબાવવા માટે કરી શકાય છે.

પ્રેસ્ડ બ્લેન્ક મેળવ્યા પછી, તેને મોટી સિન્ટરિંગ ભઠ્ઠીમાં મૂકવામાં આવે છે અને ઊંચા તાપમાને સિન્ટર કરવામાં આવે છે. સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયામાં, પીઈજી ઓગળવામાં આવે છે અને બીલેટ મિશ્રણમાંથી વિસર્જિત થાય છે, અર્ધ-તૈયાર સિમેન્ટેડ કાર્બાઈડ બ્લેડ છોડીને. જ્યારે PEG ઓગળી જાય છે, ત્યારે બ્લેડ તેના * અંતિમ કદ સુધી સંકોચાય છે. આ પ્રક્રિયાના પગલા માટે ચોક્કસ ગાણિતિક ગણતરીની જરૂર છે, કારણ કે વિવિધ સામગ્રીની રચનાઓ અને ગુણોત્તર અનુસાર બ્લેડનું સંકોચન અલગ છે, અને તૈયાર ઉત્પાદનની પરિમાણીય સહિષ્ણુતાને કેટલાક માઇક્રોનની અંદર નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે.