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作為工業(yè)的牙齒,硬質(zhì)合金具有高硬度、高強(qiáng)度和高耐磨性能,在金屬機(jī)加工的刀具、礦山的鑿具、金屬變形加工的模具、高溫高壓的頂錘以及異形大件制品的應(yīng)用,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。在針對無紡布和紙制品裁剪的切削加工作業(yè)中,硬質(zhì)合金刀片旋轉(zhuǎn)切刀工藝技術(shù)革新正在發(fā)展。
生活水平的提高,各種特色精美包裝產(chǎn)品的出現(xiàn),一次性紙制品和無紡布的產(chǎn)品越來越多,加工裁剪這些刀具就是旋轉(zhuǎn)切刀作業(yè)。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)切刀都是鋼制材料,通過傳統(tǒng)冶金、鑄造、鍛壓成材,再通過熱處理和機(jī)加工成形,工序復(fù)雜成本也不低,正常工作轉(zhuǎn)速提高到600轉(zhuǎn)/分鐘的時(shí)候使用壽命大概是100萬次。而硬質(zhì)合金切刀在1500轉(zhuǎn)/分鐘的使用壽命可以達(dá)到4000-5000萬次,對于硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)切刀來說,市場更廣闊。
對于硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)切刀工藝的提高和改進(jìn),是批量投放市場的前提。旋轉(zhuǎn)切刀要求材料硬度高、耐磨性強(qiáng),硬質(zhì)合金的耐磨性和硬度與合金中的WC晶粒大小和鈷含量有關(guān)。WC晶粒度越細(xì),鈷含量越低,則合金的硬度和耐磨性越高;其次要求強(qiáng)韌性,此性能和硬度及耐磨性相矛盾,WC晶粒度越大,Co含量越高,則合金強(qiáng)韌性越高,但硬度和耐磨性卻在降低。處理這樣的矛盾,需要選擇WC晶粒度在0.6~0.8μm,含Co量在10%,抑制劑在0.5%的微細(xì)混合料,這樣方便解決矛盾。
旋轉(zhuǎn)切刀的尺寸規(guī)格一般比較大,φ155-200*H175-255mm,刃口的肋高要求一致,避免在告訴旋轉(zhuǎn)切削過程中,由于重量失衡給軸承帶來沖擊和磨損。如何消除燒結(jié)坯料的徑向橢圓度和軸向錐度是個(gè)難題。國外的方法是燒結(jié)時(shí)在切刀坯內(nèi)腔放置石墨芯,防止石墨芯和硬質(zhì)合金發(fā)生反映,涂成一層AL2O3粉。這要經(jīng)過精確計(jì)算和反復(fù)實(shí)驗(yàn)才可以,否則,要么石墨芯不起作用有間隙,要么過盈量過大,硬質(zhì)合金發(fā)生裂紋。由于始末的膨脹系數(shù)和純度、密度相關(guān),而平行于晶粒和垂直于晶粒的膨脹系數(shù)相差甚遠(yuǎn),而燒結(jié)過程中兩者的升溫和冷卻不一致,要做到精確計(jì)算比較有難度?,F(xiàn)在主要采用裝爐對稱法,即工件坯料放在爐中底座的位置,控制諸參數(shù),保證工件坯的外圓和環(huán)行發(fā)熱體在同心圓上。這樣,硬質(zhì)合金切刀的燒結(jié)坯料的徑向橢圓度和軸向錐度都小于0.3%。
鋼質(zhì)旋轉(zhuǎn)切刀的刃口肋是電火花加工出來的,而硬質(zhì)合金必須采用粉末冶金其他工業(yè)制作出高精度尺寸的肋,以保證沒有瑕疵。在硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)切刀工藝的生產(chǎn)作業(yè)中,脫蠟工藝很重要。
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