Karbid volfrámu, tiež známy ako slinutý karbid, je relatívne vzácny materiál, ktorý je rozhodujúci pre mnohé výrobné procesy. Väčšina procesov obrábania kovov používa doštičky z karbidu volfrámu ako hroty nástrojov, pretože slinutý karbid má vynikajúcu tvrdosť a tepelnú odolnosť, ktorá je ideálna na vŕtanie, vyvrtávanie, tvarovanie a tvarovanie kovových obrobkov. Väčšina moderných čelných fréz, sústružníckych nástrojov a stopkových fréz používa tieto rezné nástroje.

Ako sa vyrábajú vložky z karbidu volfrámu?
Výrobné a obrábacie dielne, ktoré sa spoliehajú na doštičky z karbidu volfrámu pre vysokorýchlostné obrábanie, zvyčajne každoročne prechádzajú tisíckami doštičiek. Operátori strojov pracujú každý deň s mnohými doštičkami, pričom sa spoliehajú na ich komplexnú kombináciu chémie a geometrie, aby poskytli rezné hrany potrebné na presnú a vysokorýchlostnú výrobu. Pochopenie toho, ako sa vyrábajú karbidové doštičky a ako procesy výroby doštičiek ovplyvňujú ich schopnosti, môže operátorom strojov a výrobcom pomôcť lepšie pochopiť ich nástroje a celkové procesy.

Vložky z karbidu volfrámu pozostávajú zo slinutého karbidu, ktorý je vyrobený z kombinácie kobaltu a karbidu volfrámu. Tvrdé častice karbidu volfrámu vo vnútri doštičky poskytujú doštičke jej kvalitu tvrdosti a kobalt pôsobí ako spojivo, ktoré drží materiály pevne pohromade. Veľkosť použitých volfrámových zŕn ovplyvňuje tvrdosť doštičky; väčšie zrná (3-5 mikrónov) vedú k mäkším, rýchlejšie opotrebovaným materiálom doštičiek, zatiaľ čo malé zrná (menej ako 1 mikrón) vedú k extrémne tvrdým doštičkám odolným voči opotrebovaniu. Čím je vložka tvrdšia, tým bude krehkejšia. Pri obrábaní kovov s výnimočnou tvrdosťou sa zvyčajne používajú tvrdšie doštičky s menšími zrnami, zatiaľ čo mäkšie doštičky sa najčastejšie používajú v procesoch obrábania s prerušovanými rezmi, ktoré vyžadujú menej krehké a tvrdšie materiály doštičiek. Pomer kobaltu ku karbidu volfrámu tiež ovplyvňuje úroveň tvrdosti karbidových doštičiek; kobalt je mäkší, takže čím viac kobaltu vložka obsahuje, tým mäkšia bude.

Inžinier vložiek z karbidu volfrámu určil, akú úroveň tvrdosti je potrebné dosiahnuť; výrobný proces začína práškovými surovinami. Práškový volfrám, kobalt a uhlík sa melú a zmiešajú s alkoholom a vodou, čím sa vytvorí hustá kaša. Táto látka sa vloží do sušičky, ktorá odparí tekutiny a zostane dôkladne premiešaný prášok. Karbidové vložky sa potom podrobia procesu spekania, pri ktorom sa zmiešajú s polymérom za vzniku pasty, lisujú sa do lisovníc v tvare vložky a umiestnia sa do vysokoteplotnej pece na spekanie. Počas tohto kroku sa polymér z vložiek roztaví a vložky sa zmrštia.

Vložky rezných nástrojov z karbidu volfrámu sú vymeniteľné nástavce pre rezné nástroje, ktoré zvyčajne obsahujú skutočnú reznú hranu. Aplikácie vložiek do rezných nástrojov zahŕňajú vŕtanie, konštrukciu, rezanie a upichovanie, vŕtanie, drážkovanie, odvalovacie frézovanie, frézovanie, ťažbu, pílenie, strihanie a rezanie, rezanie závitov, rezanie závitov, sústruženie a sústruženie brzdového rotora.