คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับวิธีการผลิตดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์

1. การคัดเลือกวัตถุดิบ

การนำ”คาร์ไบด์”เข้ามา ดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์ จริงๆ แล้วเป็นซีเมนต์คาร์ไบด์ ทำจากอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) ที่ยึดติดกันด้วยสารยึดเกาะโลหะ ซึ่งมักเป็นโคบอลต์ (Co)

ทังสเตนคาร์ไบด์: แข็งมาก (9 ในระดับ Mohs, ~2600 HV ความแข็ง Vickers) ให้ความต้านทานต่อการสึกหรอ

โคบอลต์: เฟสสารยึดเกาะเหนียวและเหนียวซึ่งดูดซับแรงกระแทกและป้องกันการเปราะ

เหตุใดการจัดองค์ประกอบจึงมีความสำคัญ:

โคบอลต์มากขึ้น → เครื่องมือแข็งกว่าแต่อ่อนกว่าเล็กน้อย (เหมาะสำหรับการกลึงกระแทก)

โคบอลต์น้อยลง → แข็งกว่าแต่เปราะมากกว่า (เหมาะสำหรับการตัดต่อเนื่องในการตั้งค่าแบบแข็ง)

ขนาดเกรนของ WC ส่งผลต่อความคมของคมตัดและความต้านทานการสึกหรอ:

ละเอียดพิเศษ (0.2–0.5 μm) เพื่อความแข็งสูง ขอบคม

เม็ดหยาบ (>1 μm) เพื่อการต้านทานแรงกระแทก

2. การผสมและการปรับสภาพผง

ผงทังสเตนคาร์ไบด์ ผงโคบอลต์ และคาร์ไบด์อื่นๆ จำนวนเล็กน้อย (แทนทาลัม ไทเทเนียม ไนโอเบียมคาร์ไบด์) จะวัดด้วยน้ำหนัก

โรงสีลูกหรือโรงสี attritor ผสมพวกมันในเอทานอลหรือน้ำกับสารยึดเกาะแว็กซ์/พาราฟินเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน

วัตถุประสงค์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโคบอลต์มีการกระจายตัวสม่ำเสมอ ป้องกันการจับตัวเป็นก้อน และเคลือบเมล็ด WC แต่ละเม็ดด้วยสารยึดเกาะเพื่อให้เกิดพันธะซินเตอร์ที่แข็งแกร่ง

3. การทำแห้งแบบพ่นฝอย

สารละลายจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องพ่นแห้งซึ่งผลิตผงที่เกาะเป็นทรงกลม

ก้อนเหล่านี้จะไหลเหมือนทรายละเอียด — จำเป็นสำหรับการกดสม่ำเสมอ

ปริมาณความชื้นได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด แห้งเกินไป → รอยแตก; เปียกเกินไป → การกดไม่ดี

4. กดช่องว่างสีเขียว

สองวิธีหลัก:

การกดแม่พิมพ์ตามแนวแกนเดียว → เหมาะสำหรับงานช่องว่างชนิดก้านตรง

การอัดขึ้นรูป → ช่วยให้สามารถสร้างแท่งยาวหรือแท่งที่มีช่องจ่ายน้ำหล่อเย็นภายในได้

ส่วนที่เป็นผลเรียกว่าคอมแพคสีเขียว — อ่อนแอและเปราะ แต่มีขนาดที่หยาบของแท่งสุดท้าย

ทิศทางการกดและความสม่ำเสมอของแรงกดส่งผลโดยตรงต่อการกระจายความหนาแน่น ซึ่งจะส่งผลต่อความแข็งแรงของเครื่องมือในภายหลัง

5. การเผาเบื้องต้น (Debinding)

คอมแพคสีเขียวถูกให้ความร้อนในเตาเผาอุณหภูมิต่ำ (~600–800 °C) เพื่อกำจัดสารยึดเกาะแว็กซ์/พาราฟินโดยไม่ก่อให้เกิดออกซิเดชันหรือการเสียรูป

เหลือเพียงผงโลหะที่ยึดติดกันอย่างหลวมๆ

6. การเผาผนึก (การเผาผนึกเฟสของเหลว)

ขั้นตอนการทำให้หนาแน่นหลัก: ให้ความร้อนถึง 1,400–1500 °C ในบรรยากาศสุญญากาศหรือไฮโดรเจน

โคบอลต์ละลาย (สถานะของเหลว) และไหลระหว่างเมล็ด WC โดยดึงพวกมันเข้าด้วยกันผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอย

ชิ้นส่วนหดตัวประมาณ 18–22% ในเชิงเส้น ทำให้ได้ความหนาแน่นตามทฤษฎี 99%

ผลลัพธ์:
ก้านแข็งมากมีความหนาแน่นเต็มที่ ไม่มีรูพรุน พร้อมสำหรับการเจียร

7. การเตรียมร็อด

แท่งคาร์ไบด์ถูกตัดให้มีความยาวโดยใช้เลื่อยเพชรหรือ EDM แบบลวด

ปลายอาจถูกลบมุมเพื่อป้องกันการบิ่นระหว่างการจัดการ

สำหรับเครื่องมือผสม (หัวตัดก้านเหล็กคาร์ไบด์) การบัดกรีจะเสร็จสิ้นในขั้นตอนนี้

8. การเจียร CNC ของเรขาคณิต

การบดขลุ่ย

ดำเนินการกับเครื่องเจียรเครื่องมือ CNC 5 แกนโดยใช้ล้อเจียรเพชร

เครื่องจักรมีความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ภายในไม่กี่ไมครอน

พารามิเตอร์ประกอบด้วย:

จำนวนฟลุต (2, 3, 4 หรือมากกว่า)

มุมเกลียว (เกลียวต่ำเพื่อความแข็งแรง เกลียวสูงเพื่อการคายเศษเร็วขึ้น)

ความหนาของแกน (ส่งผลต่อความแข็งแกร่งและพื้นที่เศษ)

การบดปลายเรขาคณิต

ปลายเครื่องมือมีรูปทรง — แบน ปลายมน รัศมีมุม หรือรูปแบบพิเศษ

มุมหลบทุติยภูมิและมุมคายถูกกราวด์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตัด

สำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง มีการใช้การเตรียมคมตัด (เหลา) เพื่อควบคุมความคมและความต้านทานต่อการบิ่น

9. ตัวเลือกเสริม: การเจาะรูผ่านสารหล่อเย็น

หากดอกเอ็นมิลล์ได้รับการออกแบบให้มีช่องจ่ายน้ำหล่อเย็นภายใน สิ่งเหล่านี้จะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการอัดขึ้นรูปแท่งหรือโดยการเจาะ EDM หลังจากการเผาผนึก

EDM (Electrical Discharge Machining) สามารถสร้างรูขนาดเล็กและแม่นยำได้โดยไม่ทำลายคาร์ไบด์

10. การเคลือบผิว (PVD/CVD)

วัตถุประสงค์: ยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ ลดแรงเสียดทาน ต้านทานความร้อน

สารเคลือบทั่วไป:

TiAlN / AlTiN: ต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง

DLC (คาร์บอนคล้ายเพชร): แรงเสียดทานต่ำ เหมาะสำหรับการตัดเฉือนที่ไม่ใช่เหล็ก

การเคลือบนาโนคอมโพสิต: โครงสร้างที่ละเอียดมากเพื่อความทนทานต่อการสึกหรอสูงสุด

กระบวนการ:

PVD (การสะสมไอทางกายภาพ): อุณหภูมิต่ำกว่า (~450–600 °C) รักษาขอบคม

CVD (การสะสมไอสารเคมี): อุณหภูมิที่สูงขึ้น (~900–1050 °C) การเคลือบที่หนาขึ้น อาจจำเป็นต้องทำการบดภายหลัง

11. การตรวจสอบขั้นสุดท้าย

เลเซอร์ไมโครมิเตอร์วัดเส้นผ่านศูนย์กลาง ความร่วมศูนย์ และความเบี่ยงเบนหนีศูนย์

เครื่องเปรียบเทียบทางแสงตรวจสอบแบบฟอร์มฟลุต

มีการทดสอบการยึดเกาะและความหยาบของผิวเคลือบ

การกัดประสิทธิภาพสูงได้รับความสมดุลแบบไดนามิกสำหรับสปินเดิลความเร็วสูง

12. บรรจุภัณฑ์

เครื่องมือแต่ละชิ้นได้รับการทำความสะอาดแบบอัลตราโซนิกเพื่อขจัดสิ่งตกค้างจากการเจียรและการเคลือบ

บรรจุในหลอดพลาสติกแต่ละเส้นเพื่อป้องกันการบิ่นระหว่างการขนส่ง

ตารางสรุป: