Il carburo di tungsteno, noto anche come carburo cementato, è un materiale relativamente prezioso che è fondamentale per molti processi di produzione. La maggior parte dei processi di lavorazione dei metalli utilizza inserti in carburo di tungsteno come punte degli utensili, poiché il carburo cementato ha eccellenti proprietà di durezza e resistenza al calore, ideali per forare, alesare, modellare e formare pezzi metallici. La maggior parte delle moderne frese frontali, utensili da tornio e frese a candela utilizzano questi utensili da taglio.

Come vengono realizzati gli inserti in carburo di tungsteno?
Le officine di produzione e lavorazione meccanica che si affidano agli inserti in carburo di tungsteno per utensili ad alta velocità in genere utilizzano migliaia di inserti ogni anno. Gli operatori macchina lavorano ogni giorno con numerosi inserti, facendo affidamento sulla loro complessa combinazione di chimica e geometria per fornire i taglienti necessari per una produzione precisa e ad alta velocità. Comprendere come vengono realizzati gli inserti in metallo duro e come i processi di produzione degli inserti influenzano le loro capacità può aiutare gli operatori delle macchine e i produttori a comprendere meglio i loro utensili e i processi complessivi.

Gli inserti in carburo di tungsteno sono costituiti da carburo cementato, costituito da una combinazione di cobalto e carburo di tungsteno. Le particelle dure del carburo di tungsteno all'interno dell'inserto conferiscono all'inserto le sue qualità di durezza, mentre il cobalto agisce come agente legante, tenendo saldamente insieme i materiali. La dimensione dei grani di tungsteno utilizzati influisce sulla durezza dell'inserto; i grani più grandi (3-5 micron) danno luogo a materiali degli inserti più morbidi e soggetti a usura più rapida, mentre i grani piccoli (meno di 1 micron) danno luogo a inserti estremamente duri e resistenti all'usura. Più l'inserto è duro, più sarà fragile. Quando si lavorano metalli di eccezionale durezza, vengono generalmente utilizzati inserti più duri con grani più piccoli, mentre gli inserti più morbidi vengono utilizzati più spesso nei processi di lavorazione con tagli interrotti, che richiedono materiali meno fragili e più tenaci. Anche il rapporto tra cobalto e carburo di tungsteno influenza i livelli di durezza degli inserti in metallo duro; il cobalto è più morbido, quindi più cobalto contiene un inserto, più morbido sarà.

L'ingegnere dell'inserto in carburo di tungsteno ha determinato quale livello di durezza deve essere raggiunto; il processo di produzione inizia con materie prime in polvere. Tungsteno in polvere, cobalto e carbonio vengono macinati e miscelati insieme ad alcool e acqua, creando un impasto denso. Questa sostanza viene messa in un essiccatore, che fa evaporare i liquidi, lasciando una polvere ben miscelata. Gli inserti in metallo duro subiscono quindi un processo di sinterizzazione in cui vengono miscelati con un polimero per formare una pasta, pressati in matrici a forma di inserto e posti in un forno ad alta temperatura per essere sinterizzati. Durante questa fase il polimero viene fuso dagli inserti e gli inserti si restringono.

Gli inserti per utensili da taglio in carburo di tungsteno sono accessori sostituibili per utensili da taglio che tipicamente contengono il tagliente effettivo. Le applicazioni degli inserti per utensili da taglio includono alesatura, costruzione, troncatura e troncatura, foratura, scanalatura, dentatura, fresatura, estrazione, segatura, cesoiatura e taglio, maschiatura, filettatura, tornitura e tornitura del rotore del freno.