Tungsten carbide cutting tools are considered core consumpable tools of modern industrial processing. Tungsten carbide (WC) is used as the matrix material and is manufactured through a powder metallurgy process with metal binders Cobalt (Co) or Nickel (Ni). Tools made from this matrix demonstrate high hardness and wear resistance, red hardness, and chemical Стабилност . Неговото приложение обхваща рязане на метали, обработка на плесени, както и производство на аерокосмически части, което служи като важен показател за напредналите производствени възможности на нацията .
Материални свойства и производствен процес
Tungsten carbide can achieve a hardness of HRA92 or above which is comparable to a natural diamond. Furthermore, its resistance to wear surpasses that of high speed steel by 15 to 20 times. This is due to the microstructure of tungsten carbide particles whereby WC particles on the nano scale together with cobalt phase create a dense skeleton during vacuum Поздравяване . Фазата на кобалта след това запълва пространствата, осигуряващи сила и поддръжка . Съвременните производствени процеси допълнително оптимизират свойствата на материала, като подобряване на здравината на огъване чрез ултра фино технология на зърното (среден размер на частиците<0.5μm), and using gradient sintering process to achieve a composite structure with high surface hardness and high core toughness.
The geometric design of cutting tools directly affects processing efficiency. Taking milling cutters as an example, their helix angle, chip groove depth and edge passivation parameters need to be optimized through finite element analysis. The four-edge end mill developed by a certain company has increased chip removal efficiency by 40% and extended tool life to 2.3 times that of traditional products through 3D Дизайн на спираловидния чип.
Полета за приложение и техническа адаптация
In the field of automobile manufacturing, tungsten carbide tools undertake the finishing tasks of key components such as engine cylinders and gearbox gears. A company has developed a special milling cutter for the processing of motor shafts of new energy vehicles. It uses PVD (physical vapor deposition) coating technology. When continuously turning hardened Стомана, животът на инструмента достига 1200 броя, което е 3 пъти по -високо от това на Uncoated Tools .
The requirements for lightweight materials and processing accuracy in the aerospace field have given rise to special coating technologies. The CVD diamond-coated tool developed by a company has been successfully applied to the drilling of carbon fiber reinforced composite materials (CFRP), solving the industry problem that traditional tools are prone to delamination and tearing, and the roughness of the hole wall has been reduced from RA3 . 2μm до RA0.8 μm.
Тенденцията на миниатюризацията в индустрията на електрониката насърчи пробивите в точността на инструмента . 0,05 мм микро диаметър фреза, разработен от компания, използва лазерна технология за калибриране, за да контролира радиалната изтичане<1μm, which can stably process microstructures such as 5G filter cavities, and the surface roughness of the processing reaches Ra0.1μm.
Тенденции в индустриалното развитие
Както и при други индустрии, индустрията за намаляване на волфрамовия карбид постига напредък в развитието на индустриалната технология . Те проявяват следните тенденции в напредъка:
Създават се нови високоефективни материали, за да отговарят на по-високите индустриални стандарти: Материалите от волфрамов карбид непрекъснато се подобряват по отношение на твърдост, устойчивост на износване и здравина .
Напредък, направен при прецизно оформяне на техники: Ефективността на заточването и рязането на машинните инструменти се подобрява чрез прецизно смилане и усъвършенствана обработка на ЦПУ .
Намаляване на вредните въздействия върху екосистемата: отрицателните въздействия, свързани с производството на карбиди, са сведени до минимум чрез използването на по -малко вредни материали и процеси, както и чрез рекултивация и рециклиране на отпадъци от инструмент за карбид .
Автоматизация и изкуствен интелект: Автоматизираният контрол на качеството и производството на режещи инструменти се постига чрез прилагането на интелигентни производствени технологии, което повишава ефективността и качеството на продуктите .
Пътят за устойчиво развитие
Тъй като концепцията на ESG се задълбочава, индустрията изследва зелените производствени пътища . Технологията за рециклиране, разработена от определена компания, може да рециклира 90% от белячката на метала в отпадъците . всеки тон рециклиран сплав може да намали съвместните емисии от 3 . 2 ton Също така удължи живота на инструмента . при обработката на автомобилни алуминиеви сплави, животът на определен резач за смилане на алтиново покритие е 5 пъти по -дълъг от този на Uncoated Tools, намалявайки честотата на подмяна на инструменти и намаляване на потреблението на ресурси.
В бъдеще инструментите за рязане на волфрамов карбид ще се развият в посока на "по-твърди, по-прецизни и по-зелени" . от материалната страна, изследванията и развитието на ултра-нано циментиран карбид (размер на зърното (размер на зърното<0.2μm) will promote the hardness to break through HRA95; on the application side, the integration of additive manufacturing and tool design will give birth to personalized customization solutions; on the industry side, digital supply chain and circular economy model will become an important part of the core competitiveness of enterprises.
