الدليل الكامل لكيفية صنع مطاحن نهاية الكربيد

1. اختيار المواد الخام

"الكربيد" في مطاحن نهاية كربيد هو في الواقع كربيد أسمنتي، مصنوع من جزيئات كربيد التنغستن (WC) التي يتم ربطها معًا بواسطة رابط معدني، عادةً ما يكون الكوبالت (Co).

كربيد التنغستن: شديد الصلابة (9 على مقياس موس، ~2600 صلابة فيكرز). يوفر مقاومة التآكل.

الكوبالت: مرحلة رابطة قوية ومطاطة تمتص الصدمات وتمنع الهشاشة.

لماذا يهم التكوين:

المزيد من الكوبالت → أداة أكثر صرامة ولكن أكثر ليونة قليلاً (جيدة للقطع المتقطعة).

كوبالت أقل ← أصعب ولكن أكثر هشاشة (جيد للقطع المستمر في الإعدادات الصلبة).

يؤثر حجم حبيبات المرحاض على حدة الحافة ومقاومة التآكل:

فائق النعومة (0.2-0.5 ميكرومتر) لصلابة عالية وحواف حادة.

حبيبات خشنة (> 1 ميكرومتر) لمقاومة الصدمات.

2. خلط المسحوق وتكييفه

يتم قياس مسحوق كربيد التنغستن ومسحوق الكوبالت وكميات صغيرة من الكربيدات الأخرى (التنتالوم والتيتانيوم وكربيد النيوبيوم) بالوزن.

تقوم طاحونة الكرات أو مطحنة التريتور بخلطها في الإيثانول أو الماء مع مادة رابطة الشمع/البارافين لصنع ملاط ​​متجانس.

الغرض: ضمان التوزيع الموحد للكوبالت، ومنع التكتل، وتغليف كل حبيبات WC بمادة رابطة للحصول على روابط تلبيد قوية.

3. التجفيف بالرش

يتم تغذية الملاط إلى مجفف الرش، الذي ينتج تكتلات كروية من المسحوق.

تتدفق هذه التكتلات مثل الرمال الناعمة، وهي ضرورية للضغط الموحد.

يتم التحكم في محتوى الرطوبة بإحكام. جاف جدًا ← شقوق؛ رطب جدًا → ضغط ضعيف.

4. الضغط على الفراغ الأخضر

طريقتان رئيسيتان:

الضغط على القالب أحادي المحور → جيد للفراغات ذات السيقان المستقيمة.

ضغط البثق → يسمح بإنشاء قضبان طويلة أو قضبان بقنوات تبريد داخلية.

يُطلق على الجزء الناتج اسم "الميثاق الأخضر" - وهو ضعيف وهش، ولكن بأبعاد تقريبية للقضيب النهائي.

يؤثر اتجاه الضغط وانتظام الضغط بشكل مباشر على توزيع الكثافة، مما يؤثر على قوة الأداة لاحقًا.

5. ما قبل التلبد (الربط)

يتم تسخين المضغوطة الخضراء في فرن منخفض الحرارة (حوالي 600-800 درجة مئوية) لإزالة رابط الشمع/البارافين دون التسبب في الأكسدة أو التشوه.

وهذا لا يترك وراءه سوى مساحيق معدنية متماسكة بشكل غير محكم.

6. تلبيد (تلبد المرحلة السائلة)

خطوة التكثيف الرئيسية: تسخينها إلى 1400-1500 درجة مئوية في فراغ أو جو هيدروجيني.

يذوب الكوبالت (المرحلة السائلة) ويتدفق بين حبيبات WC، ويجمعها معًا من خلال العمل الشعري.

ينكمش الجزء بنسبة 18-22% خطيًا، مما يحقق كثافة نظرية بنسبة 99%.

النتيجة:
قضيب كثيف للغاية وصلب للغاية بدون مسامية وجاهز للطحن.

7. إعداد القضيب

يتم قطع قضبان الكربيد إلى الطول باستخدام منشار الماس أو سلك EDM.

قد يتم شطب الأطراف لمنع التقطيع أثناء المناولة.

بالنسبة للأدوات المركبة (رأس قطع كربيد الساق الفولاذية)، يتم إجراء عملية اللحام بالنحاس في هذه المرحلة.

8. طحن الهندسة باستخدام الحاسب الآلي

طحن الفلوت

يتم تنفيذها على آلات طحن أدوات CNC ذات 5 محاور باستخدام عجلات طحن الماس.

الآلات تحمل التفاوتات في حدود بضعة ميكرونات.

تشمل المعلمات:

عدد المزامير (2، 3، 4، أو أكثر)

زاوية الحلزون (حلزون منخفض للقوة، حلزون مرتفع لإخلاء الرقاقة بشكل أسرع)

سمك النواة (يؤثر على الصلابة ومساحة الرقاقة)

نهاية طحن الهندسة

يكون طرف الأداة على شكل مسطح، أو أنف كروي، أو نصف قطر زاوية، أو شكل خاص.

يتم طحن زوايا الإغاثة الثانوية وزوايا الجرف لتحسين أداء القطع.

بالنسبة للأدوات عالية الدقة، يتم تطبيق إعداد الحافة (الشحذ) للتحكم في الحدة مقابل مقاومة التقطيع.

9. اختياري: حفر ثقب سائل التبريد

إذا تم تصميم الطاحونة النهائية بقنوات تبريد داخلية، فسيتم إنشاؤها أثناء بثق القضبان أو عن طريق الحفر بالتفريغ الإلكتروني (EDM) بعد التلبيد.

يمكن لآلة التفريغ الكهربائي (EDM) إنتاج ثقوب صغيرة ودقيقة دون الإضرار بالكربيد.

10. الطلاء (PVD/CVD)

الغرض: إطالة عمر الأداة، تقليل الاحتكاك، مقاومة الحرارة.

الطلاءات المشتركة:

TiAlN / AlTiN: مقاومة الأكسدة لدرجات الحرارة العالية.

DLC (الكربون الشبيه بالألماس): احتكاك منخفض، ممتاز للآلات غير الحديدية.

الطلاءات النانوية المركبة: بنية دقيقة للغاية لمقاومة التآكل القصوى.

العمليات:

PVD (ترسيب البخار الفيزيائي): درجة حرارة منخفضة (~ 450-600 درجة مئوية)، تحافظ على الحواف الحادة.

CVD (ترسيب البخار الكيميائي): قد تتطلب درجة الحرارة المرتفعة (~ 900-1050 درجة مئوية)، والطلاء السميك، ما بعد الطحن.

11. التفتيش النهائي

تقوم ميكرومترات الليزر بقياس القطر والتركيز والنفاذ.

تقوم المقارنات البصرية بفحص شكل الفلوت.

يتم اختبار التصاق الطلاء وخشونة السطح.

تتميز المطاحن عالية الأداء بأنها متوازنة ديناميكيًا للمغازل عالية السرعة.

12. التغليف

يتم تنظيف كل أداة بالموجات فوق الصوتية لإزالة بقايا الطحن والطلاء.

معبأة في أنابيب بلاستيكية فردية لمنع التقطيع أثناء النقل.

جدول ملخص: