切削インサートの基礎知識

  Dongguan Haite Tools Co., Ltd. は、超硬インサート. 豊富な製品の専門メーカーです: 切削インサート、フライス インサート、ドリル インサート。豊富な在庫と短納期。プロの旋削工具メーカーとして、今日は超硬インサートの材料について話します.

1.超硬インサートの組成

すべての人造製品と同様に、 __@は、最初に原材料の問題を解決する必要があります。つまり、超硬インサート材料の組成と配合を決定することです。超硬インサートのほとんどは超硬合金でできており、その主成分は炭化タングステン (WC) とコバルト (Co) です。 WC はインサート中の硬質粒子であり、Co は結合剤としてインサート形状を作ることができます。超硬合金の特性を変えるとは、使用するWC粒子の粒径を変えることです。より大きな粒子サイズ (3 ～ 5 μm) の WC 粒子で調製された超硬合金材料は、硬度が低く、摩耗しやすくなります。粒子サイズが小さい（<1μm）WC粒子は、硬度が高く、耐摩耗性に優れていますが、脆い硬質合金材料でもあります。非常に硬度の高い金属材料を加工する場合、粒子の細かい超硬ブレードを使用すると、最も理想的な加工結果が得られる場合があります。一方、粗粒超硬チップは、断続切削など、より高いチップ靭性が要求される加工において優れた性能を発揮します。 WCと比較して、Coは硬度がはるかに低くなりますが、靭性は高くなります。したがって、Co含有量を減らすと、インサートの硬度が高くなります。もちろん、ここでも全体的なバランスの問題が生じます。硬度の高いインサートは耐摩耗性に優れていますが、もろさも大きくなります。特定の処理タイプに応じて、適切な WC 粒径と Co 含有率を選択するには、関連する科学的知識と豊富な処理経験が必要です。 、インサートの強度と靭性の妥協はある程度回避できます。世界の大手工具メーカーが一般的に使用しているこの技術には、の外層に内層よりも高いCo含有率を使用することが含まれます。より具体的には、超硬インサートの外層 (厚さ 15 ～ 25 μm) の Co 含有量を増やして「緩衝」効果を提供し、超硬インサートが破損することなく特定の衝撃に耐えることができるようにすることです。これにより、超硬インサート本体は、高強度の超硬合金コンポーネントを使用することによってのみ達成できるさまざまな優れた特性を得ることができます。原材料が決定されると、切削インサートの実際の製造プロセスを開始できます。まず、タングステン粉、カーボン粉、コバルト粉をそれぞれの割合で洗濯機くらいの大きさのミルに入れ、必要な粒度まで粉砕し、各種材料を均一に混ぜ合わせます。粉砕プロセス中にアルコールと水を加えて、濃厚な黒色のスラリーを調製します。その後、スラリーをサイクロン式乾燥機に投入し、液体を蒸発させた後、凝集粉末を得て保管します。 次の調製工程で、超硬インサート

の原型が得られます。まず、調製した粉末をポリエチレングリコール (PEG) と混合します。 PEG は可塑剤として作用し、粉末を生地のように一時的に結合します。次に、材料をプレス金型でインサートの形状にプレスします。さまざまな超硬インサートのプレス方法に応じて、単軸プレスを使用してプレスすることも、多軸プレスを使用して超硬インサートの形状をさまざまな角度からプレスすることもできます。

超硬インサート

取得後プレスされたブランクは、大型の焼結炉に入れられ、高温で焼結されます。焼結プロセス中に、PEG が溶融し、ブランク混合物から排出され、最終的に半完成の超硬インサートが残ります。 PEG が溶けると、カーバイド インサートは最終的なサイズに収縮します。超硬インサートの収縮は材料の組成や比率によって異なり、最終製品の寸法公差は数ミクロン以内に制御する必要があるため、このプロセス ステップでは正確な数学的計算が必要です。carbide inserts is to change the ratio of WC to Co content. Compared with WC, Co has much lower hardness, but better toughness. Therefore, reducing the Co content will result in a higher hardness insert. Of course, it again raises the question of overall balance: a higher hardness insert has better wear resistance, but its brittleness is also greater. According to the specific processing type, selecting the appropriate WC grain size and Co content ratio requires relevant scientific knowledge and rich processing experience.

3.The role of carbide insert coating

By applying gradient material technology, a compromise between insert strength and toughness can be avoided to a certain extent. This technology that has been commonly used by major global tool manufacturers includes the use of a higher Co content ratio in the outer layer of carbide insert than the inner layer. More specifically, it is to increase the Co content in the outer layer (thickness of 15-25μm) of the carbide insert to provide a "buffer" effect, so that carbide insert can withstand a certain impact without breaking. This allows the carbide insert body to obtain various excellent properties that can be achieved only by using higher-strength cemented carbide components.

4.Manufacturing process of cutting inserts

Once the technical parameters such as the particle size and composition of the raw material are determined, the actual manufacturing process of the cutting insert can be started. First, put the tungsten powder, carbon powder, and cobalt powder in the proportions into a mill that is about the size of a washing machine, grind the powder to the required particle size, and mix the various materials uniformly. Alcohol and water are added during the milling process to prepare a thick black slurry. Then the slurry is put into a cyclone dryer, and after the liquid in it is evaporated, agglomerated powder is obtained and stored.

In the next preparation process, the prototype of carbide insert can be obtained. First, mix the prepared powder with polyethylene glycol (PEG). PEG acts as a plasticizer to temporarily bond the powder together like a dough. The material is then pressed into the shape of the insert in a press mold. According to different carbide insert pressing methods, a single-axis press can be used for pressing, or a multi-axis press can be used to press the shape of carbide insert from different angles.

After obtaining the pressed blank, it is placed in a large sintering furnace and sintered at high temperature. During the sintering process, PEG is melted and discharged from the blank mixture, and finally the semi-finished carbide insert remains. When the PEG is melted out, the carbide insert shrinks to its final size. This process step requires precise mathematical calculations, because the shrinkage of carbide insert varies according to different material compositions and ratios, and the dimensional tolerance of the finished product is required to be controlled within a few microns.