초경합금 인서트의 조성 분석

모든 인공 제품과 마찬가지로 주철 중절삭 블레이드의 제조는 먼저 원료 문제, 즉 블레이드 재료의 구성 및 공식을 결정해야 합니다. 오늘날 블레이드의 대부분은 초경합금으로 만들어지며 주로 텅스텐 카바이드(WC)와 코발트(Co)로 구성됩니다. WC는 블레이드의 단단한 입자이며 Co는 블레이드를 성형하기 위한 바인더로 사용할 수 있습니다.

초경합금의 특성을 변경하는 간단한 방법은 사용되는 WC 입자의 입자 크기를 변경하는 것입니다. 큰 입자 크기(3-5μm) C%의 WC 입자로 제조된 초경합금 재료의 경도는 낮고 마모하기 쉽습니다. 작은 입자 크기(

초경합금 인서트의 특성을 제어하는 ​​또 다른 방법은 WC 대 Co 함량의 비율을 변경하는 것입니다. WC에 비해 Co의 경도는 훨씬 낮지만 인성은 더 좋습니다. 따라서 Co의 함량을 줄이면 더 높은 경도의 블레이드가 됩니다. 물론 이것은 다시 한 번 종합적인 균형 문제를 제기합니다. 경도가 높은 블레이드는 내마모성이 우수하지만 취성도 더 큽니다. 특정 가공 유형에 따라 적절한 WC 입자 크기와 Co 함량 비율을 선택하려면 관련 과학 지식과 풍부한 가공 경험이 필요합니다.

그래디언트 재료 기술을 사용하면 블레이드의 강도와 인성 사이의 타협을 어느 정도 피할 수 있습니다. 세계 주요 공구 제조업체에서 널리 사용되는 이 기술은 블레이드의 내층보다 외층에 더 높은 Co 함량 비율을 사용하는 것을 포함합니다. 보다 구체적으로 블레이드의 외층(두께 15~25μm)은 Co 함량을 증가시켜 "버퍼 존"과 유사한 기능을 제공하여 블레이드가 균열 없이 일정한 충격을 견딜 수 있도록 합니다. 이를 통해 블레이드의 공구 몸체는 더 높은 강도의 초경합금을 사용해야만 달성할 수 있는 다양한 우수한 특성을 얻을 수 있습니다.

원자재의 입자 크기, 구성 및 기타 기술적 매개변수가 결정되면 절삭 인서트의 실제 제조 공정을 시작할 수 있습니다. 먼저 일치하는 텅스텐 분말, 탄소 분말 및 코발트 분말을 세탁기와 같은 크기의 분쇄기에 넣고 분말을 필요한 입자 크기로 분쇄한 다음 모든 종류의 재료를 고르게 혼합합니다. 제분 과정에서 알코올과 물을 첨가하여 걸쭉한 검은색 슬러리를 만듭니다. 그런 다음 슬러리를 사이클론 건조기에 넣고 슬러리의 액체를 증발시켜 덩어리진 분말을 얻어 보관합니다.

다음 준비 과정에서 블레이드의 프로토타입을 얻을 수 있습니다. 먼저 준비된 분말에 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 섞는다. 가소제로서 PEG는 가루를 반죽처럼 일시적으로 결합시킬 수 있습니다. 그런 다음 재료를 다이에서 블레이드 모양으로 압축합니다. 다양한 블레이드 프레스 방법에 따라 단일 축 프레스를 사용하여 프레스를 수행하거나 다축 프레스를 사용하여 다양한 각도에서 블레이드 모양을 프레스할 수 있습니다.

압축 블랭크를 얻은 후 대형 소결로에 넣고 고온에서 소결합니다. 소결 공정에서 PEG가 용융되어 빌렛 혼합물에서 배출되어 반제품 초경합금 블레이드가 남습니다. PEG가 녹으면 블레이드가 최종 크기로 축소됩니다. 이 공정 단계는 재료의 조성과 비율에 따라 블레이드의 수축률이 다르고 완제품의 치수 공차를 수 미크론 이내로 제어해야 하기 때문에 정확한 수학적 계산이 필요합니다.