سیمنٹڈ کاربائیڈ داخلوں کی ساخت کا تجزیہ

تمام انسانی ساختہ مصنوعات کی طرح، کاسٹ آئرن ہیوی کٹنگ بلیڈ کی تیاری کو سب سے پہلے خام مال کا مسئلہ حل کرنا چاہیے، یعنی بلیڈ کے مواد کی ساخت اور فارمولہ کا تعین کرنا چاہیے۔ آج کے زیادہ تر بلیڈ سیمنٹڈ کاربائیڈ سے بنے ہیں، جو بنیادی طور پر ٹنگسٹن کاربائیڈ (WC) اور کوبالٹ (Co) پر مشتمل ہے۔ WC بلیڈ میں ایک سخت ذرہ ہے، اور Co کو بلیڈ کی شکل دینے کے لیے بائنڈر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

سیمنٹڈ کاربائیڈ کی خصوصیات کو تبدیل کرنے کا ایک آسان طریقہ استعمال شدہ WC ذرات کے اناج کے سائز کو تبدیل کرنا ہے۔ بڑے ذرہ کا سائز (3-5 μm) C% کے ساتھ WC ذرات کے ذریعہ تیار کردہ سیمنٹ کاربائیڈ مواد کی سختی کم اور پہننے میں آسان ہے۔ چھوٹے ذرات کا سائز (＜ 1 μm) WC ذرات زیادہ سختی، بہتر لباس مزاحمت، بلکہ زیادہ ٹوٹ پھوٹ کے ساتھ سخت مرکب مواد پیدا کر سکتے ہیں۔ بہت زیادہ سختی کے ساتھ دھاتی مواد کی مشینی کرتے وقت، باریک اناج کے سیمنٹڈ کاربائیڈ انسرٹس کا استعمال مثالی مشینی نتائج حاصل کر سکتا ہے۔ دوسری طرف، موٹے دانوں کے سیمنٹڈ کاربائیڈ کے آلے کی وقفے وقفے سے کاٹنے یا دیگر مشینوں میں بہتر کارکردگی ہوتی ہے جس کے لیے ٹول کی زیادہ سختی کی ضرورت ہوتی ہے۔

سیمنٹڈ کاربائیڈ انسرٹس کی خصوصیات کو کنٹرول کرنے کا دوسرا طریقہ یہ ہے کہ WC اور Co مواد کے تناسب کو تبدیل کیا جائے۔ WC کے مقابلے میں، Co کی سختی بہت کم ہے، لیکن سختی بہتر ہے۔ لہذا، Co کے مواد کو کم کرنے کے نتیجے میں ایک اعلی سختی بلیڈ ہو جائے گا. بلاشبہ، یہ ایک بار پھر جامع توازن کا مسئلہ اٹھاتا ہے - زیادہ سختی والے بلیڈ بہتر پہننے کی مزاحمت رکھتے ہیں، لیکن ان کی ٹوٹ پھوٹ بھی زیادہ ہوتی ہے۔ مخصوص پروسیسنگ کی قسم کے مطابق، مناسب WC اناج کے سائز اور Co مواد کے تناسب کو منتخب کرنے کے لیے متعلقہ سائنسی علم اور بھرپور پروسیسنگ کے تجربے کی ضرورت ہوتی ہے۔

گریڈینٹ میٹریل ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، بلیڈ کی مضبوطی اور سختی کے درمیان سمجھوتہ سے کسی حد تک بچا جا سکتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی، جسے دنیا کے بڑے ٹول مینوفیکچررز نے بڑے پیمانے پر استعمال کیا ہے، اس میں اندرونی تہہ کے مقابلے بلیڈ کی بیرونی تہہ میں زیادہ Co مواد کا تناسب شامل ہے۔ مزید خاص طور پر، بلیڈ کی بیرونی تہہ (موٹائی 15-25 μm) "بفر زون" کی طرح کا فنکشن فراہم کرنے کے لیے Co مواد میں اضافہ کریں، تاکہ بلیڈ بغیر کسی شگاف کے کسی خاص اثر کو برداشت کر سکے۔ یہ بلیڈ کے ٹول باڈی کو مختلف بہترین خصوصیات حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے جو صرف اعلی طاقت کے ساتھ سیمنٹڈ کاربائیڈ کے استعمال سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

ایک بار جب ذرہ کا سائز، ساخت اور خام مال کے دیگر تکنیکی پیرامیٹرز کا تعین ہو جائے تو، داخلوں کو کاٹنے کی اصل مینوفیکچرنگ کا عمل شروع کیا جا سکتا ہے۔ سب سے پہلے، مماثل ٹنگسٹن پاؤڈر، کاربن پاؤڈر اور کوبالٹ پاؤڈر کو ایک مل میں ڈالیں جو تقریباً واشنگ مشین کے سائز کے برابر ہو، پاؤڈر کو مطلوبہ پارٹیکل سائز میں پیس لیں، اور تمام قسم کے مواد کو یکساں طور پر مکس کریں۔ گھسائی کرنے کے عمل کے دوران، ایک گاڑھا سیاہ گارا تیار کرنے کے لیے الکحل اور پانی شامل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد سلوری کو سائکلون ڈرائر میں ڈالا جاتا ہے، اور گارے میں موجود مائع کو گانٹھ پاؤڈر حاصل کرنے کے لیے بخارات بنا کر محفوظ کیا جاتا ہے۔

اگلی تیاری کے عمل میں، بلیڈ کا پروٹو ٹائپ حاصل کیا جا سکتا ہے۔ سب سے پہلے، تیار شدہ پاؤڈر کو پولی تھیلین گلائکول (PEG) کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ پلاسٹائزر کے طور پر، پی ای جی عارضی طور پر پاؤڈر کو آٹے کی طرح جوڑ سکتا ہے۔ اس کے بعد مواد کو ڈائی میں بلیڈ کی شکل میں دبایا جاتا ہے۔ بلیڈ دبانے کے مختلف طریقوں کے مطابق، سنگل ایکسس پریس کو دبانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، یا بلیڈ کی شکل کو مختلف زاویوں سے دبانے کے لیے ملٹی ایکسس پریس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

دبائے ہوئے خالی جگہ کو حاصل کرنے کے بعد، اسے ایک بڑے سینٹرنگ بھٹی میں رکھا جاتا ہے اور اعلی درجہ حرارت پر سینٹر کیا جاتا ہے۔ sintering کے عمل میں، PEG پگھلا جاتا ہے اور بلٹ مکسچر سے خارج ہوتا ہے، جس سے نیم تیار شدہ سیمنٹ شدہ کاربائیڈ بلیڈ رہ جاتا ہے۔ جب پی ای جی پگھل جاتا ہے، تو بلیڈ اپنے * آخری سائز تک سکڑ جاتا ہے۔ اس عمل کے مرحلے میں درست ریاضیاتی حساب کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ بلیڈ کا سکڑنا مختلف مادی مرکبات اور تناسب کے مطابق مختلف ہوتا ہے، اور تیار شدہ مصنوعات کی جہتی رواداری کو کئی مائیکرون کے اندر کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔