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從粉末到成品 刀片是如何制造的？

從粉末到成品 刀片是如何制造的？



粉末冶金技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)有長(zhǎng)足進(jìn)展，通過這項(xiàng)技術(shù)得到的產(chǎn)品其硬度甚至與世界上最硬的材料金剛石相去不遠(yuǎn)。從粉末到刀片？這聽起來似乎很不可思議，但世界上最硬的材料之一就是用粉末制成的。忍住您的好奇心，接下來為您揭開硬質(zhì)合金刀片生產(chǎn)過程的神秘面紗。


  • 粉末


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氧化鎢與碳混合，并放入特殊的火爐中加工成碳化鎢，這是所有硬質(zhì)合金的主要原材料。碳化鎢是一種極其堅(jiān)硬而易碎的材料，被用作硬質(zhì)合金的主要成分。碳化鎢與鈷混合，鈷對(duì)硬質(zhì)合金的屬性至關(guān)重要。鈷越多，硬質(zhì)合金的韌性越好；反之就越堅(jiān)硬、耐磨。不同成分的重量配比以最高精度來進(jìn)行。一批420公斤的原料誤差不可大于20克?；炝鲜且豁?xiàng)精密的冶金作業(yè)，最后，把混合物在大型球磨機(jī)里磨成細(xì)膩而精致的粉末。混合物必須噴霧干燥，才能獲得正確的流動(dòng)性。研磨后，粉末的顆粒度達(dá) ? 0.5-2.0 um。


  • 壓制


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首先在高度自動(dòng)化的CNC 控制沖壓機(jī)內(nèi)用沖頭和沖模進(jìn)行壓制，得到基本形狀和尺寸。壓制后，刀片看起來與真正的硬質(zhì)合金刀片極為相似，但是硬度還遠(yuǎn)沒達(dá)標(biāo)。機(jī)器人將壓制刀片傳送至由耐熱材料制成的圓盤上。


  • 燒結(jié)


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為進(jìn)行硬化，刀片在1500攝氏度下進(jìn)行15小時(shí)的熱處理。通過燒結(jié)過程，使融化的鈷與碳化鎢顆粒粘結(jié)在一起。燒結(jié)爐處理過程做兩件事：刀片明顯收縮，收縮必須準(zhǔn)確才能獲得正確的公差；其次，粉末混合物轉(zhuǎn)化成一種具備金屬性的新材料，成為硬質(zhì)合金。現(xiàn)在，刀片已達(dá)預(yù)期硬度，但未達(dá)到可以交貨的程度。在進(jìn)行下一步生產(chǎn)環(huán)節(jié)前，我們會(huì)在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中仔細(xì)檢查刀片的尺寸。


  • 磨削


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只有通過金剛石磨削，才能使硬質(zhì)合金刀片具有準(zhǔn)確的形狀。刀片根據(jù)幾何角度要求進(jìn)行各種磨削加工。大多數(shù)磨床都有內(nèi)置的測(cè)量控制，分幾個(gè)階段檢查和測(cè)量刀片。


  • 處理刃口

切削刃經(jīng)處理，獲得正確的形狀，以達(dá)到所需加工最大的耐磨性。可用具有碳化硅涂層的特殊刷子來刷這些刀片，無論采用何種加工方法，都必須檢查最終結(jié)果。所有刀片的90%-95%都具有某種涂層，要確保刀片表面沒有任何異物顆粒，防止這類顆粒附著在涂層之下，從而影響刀具性能。


  • 涂層


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化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）是現(xiàn)有的兩種涂層方法，選用何種方法取決于材料和加工方法。涂層厚度取決于刀片應(yīng)用，涂層決定刀片的耐用性及刀片壽命。技術(shù)訣竅在于硬質(zhì)合金表面涂有許多極薄的涂層，例如碳化鈦、三氧化二鋁及氮化鈦等，可大大增加使用壽命和耐用性。

如果使用CVD方法來涂層，要把刀片放入爐中，連同甲烷和氫氣一起加入氣體形式的氯化物及氧化物，達(dá)到1000攝氏度時(shí)這些氣體相互作用，也作用于硬質(zhì)合金表面，使刀片獲得只有幾千分之一毫米厚的均質(zhì)涂層。有些涂層刀片獲得金燦燦的表面，變得更有價(jià)值，其耐用性比沒有涂層的刀片增加5倍。而PVD是在400攝氏度時(shí)為刀片進(jìn)行噴涂。


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