nouvelles de l'entreprise Comment sont fabriqués les outils au carbure de tungstène?

Si vous travaillez avec des outils en carbure de tungstène, qu'il s'agisse de perceuses, d'inserts de coupe ou de pièces résistantes à l'usure, vous savez qu'ils sont résistants, durables et essentiels pour les travaux lourds.Mais vous êtes-vous déjà demandé comment ces outils sont fabriqués?Le procédé est un mélange d'ingénierie de précision et de métallurgie des poudres, conçu pour transformer des poudres fines en outils durs et durables.La fabrication d'outils au carbure de tungstène suit 5 étapes principales: préparation de la matière première, mélange de poudre, compactage, frittage et post-traitementDans cet article, nous décrirons chacune des étapes en termes simples.expliquer les détails clés tels que les matériaux et les équipementsTout le contenu est basé sur des pratiques industrielles réelles, il est donc pratique et facile à appliquer à votre travail.

Avant de plonger dans le processus, couvrons les deux ingrédients principaux sans lesquels il n'y a pas d'outil de carbure de tungstène:

La première étape consiste à préparer les poudres pour s'assurer qu'elles sont propres, sèches et de la bonne taille.

• Filtrage des poudres: Les poudres de WC et de liant sont passées à travers de fins tamis (100×200 mailles) pour éliminer les amas ou impuretés (comme la poussière ou les grandes particules).
• Séchage: Les poudres sont séchées dans un four (80°C à 120°C) pendant 2 à 4 heures. L'humidité peut provoquer des bulles ou des fissures lors des étapes ultérieures (par exemple, le frittage), de sorte que la sécheresse est critique.
• Poids: Les poudres sont mesurées avec précision par poids (par exemple, 90% poudre WC + 10% poudre de cobalt) à l'aide d'une balance numérique.

Un pourboire professionnel: Les outils de haute qualité commencent par des poudres de haute pureté (pureté de 99,5%+).

Ensuite, on mélange la poudre de toilette, la poudre de liant et les additifs.L'objectif est de créer un "matériau d'alimentation" homogène (poudre mixte) où le liant est réparti uniformément autour des particules de WC, ce qui garantit à l'outil une dureté et une résistance constantes.

• Équipement utilisé: Les moulins à billes industriels (humides ou secs) sont les plus courants.
  • Mélange humide: Les poudres sont mélangées avec un liquide (comme l'alcool ou l'eau) pour éviter la poussière et assurer un meilleur mélange.
  • Mélange à sec: Utilisé pour les outils plus simples, les poudres sont mélangées avec une petite quantité de lubrifiant (par exemple, de cire) pour réduire le frottement lors du compactage ultérieur.
• Temps de mélangeLes poudres plus fines doivent être mélangées plus longtemps pour éviter les morceaux.
• Vérification de l'uniformité: Un petit échantillon de la poudre mélangée est examiné au microscope pour confirmer qu'aucune particule de WC n'est regroupée.

Ensuite, la poudre mélangée est pressée dans la forme brute de l'outil final (appelée "blanc vert" ou "compact vert").La forme est facile à manipuler, bien qu'elle soit encore fragile (comme un château de sable séché) et nécessite un frittage pour durcir..

• Équipement utilisé: Presses hydrauliques (manuelles ou automatisées) avec moules en acier sur mesure.
• Pression appliquée: 150 ‰ 600 MPa (mégapascals) ‰ c'est 1500 ‰ 6000 fois la pression atmosphérique!
• Principaux détails:
  • Le lubrifiant (ajouté pendant le mélange) aide la poudre à s'écouler dans le moule et à se libérer facilement après pression.
  • Les blancs verts ont environ 80% de la densité de l'outil final. Ils sont suffisamment résistants à manipuler, mais se rétréciront pendant le frittage.

Exemple: Pour fabriquer une perceuse en carbure de tungstène, la poudre mélangée est pressée dans un moule en forme de perceuse blanche.

La frittage est l'étape la plus critique: elle transforme le fragile blanc vert en un outil dur et dense de carbure de tungstène.

• Vue d'ensemble du processus: Les blancs verts sont placés dans un four de frittage et chauffés à des températures élevées dans une atmosphère contrôlée (habituellement argon ou gaz d'azote pour éviter l'oxydation).
• Température et heure:
  • Phase de chauffage: le four est chauffé lentement (5°C à 10°C par minute) à 1 300°C à 1 600°C (selon le type de liant, les outils liés au cobalt utilisent 1 450°C).
  • La phase de rétention: la température est maintenue pendant 1 à 4 heures. Pendant ce temps, le métal de liaison fond et circule autour des particules de WC, les "collant".Le vide se rétrécit (5 à 20% en taille) à mesure que les espaces entre les particules de poudre se rapprochent.
  • Fase de refroidissement: le four refroidit lentement (2°C par minute) à température ambiante.
• Résultat: un outil dense et dur avec ~98%~99% de sa densité maximale. la fragilité du blanc vert a disparu. maintenant c'est un véritable outil en carbure de tungstène, bien qu'il ait encore besoin d'une finition.

Les outils frits sont proches de leur forme finale, mais ils ont besoin d'un post-traitement pour répondre à la taille exacte, à la finition de la surface et aux exigences de performance.

1. Le broyage: utilise des roues de meulage au diamant (puisque le carbure de tungstène est plus dur que l'acier) pour affiner la taille et la forme de l'outil.une perceuse sintrée est broyée pour aiguiser le tranchant et s'assurer que la tige s'adapte à un broyeur.
2. Polissage: Pour les outils qui nécessitent une surface lisse (par exemple, les anneaux d'étanchéité ou les inserts de coupe de précision), le polissage élimine les marques de meulage et crée une finition réfléchissante.
3. Traitement des bords: Les outils de coupe (comme les inserts de fraisage) ont leurs bords "aiguisés" (légèrement arrondis) pour éviter les éclaboussures lors de leur utilisation.
4. Inspection de la qualité: Chaque outil est vérifié pour s'assurer qu'il est conforme aux normes:
   • Test de dureté (à l'aide d'un testeur de dureté Rockwell typique HRA 88-92).
   • Contrôle des dimensions (en utilisant des étriers ou des machines de mesure CNC pour confirmer la taille).
   • Inspection visuelle (à la recherche de fissures, de pores ou de défauts de surface).

Les outils en carbure de tungstène ne sont pas tous fabriqués exactement de la même façon.

1. Le mythe: "Les outils au carbure de tungstène sont coulés comme de l'acier".
   FaitLes outils pour le carbure de tungstène reposent sur la métallurgie des poudres (mélange, compactage, frittage), et non sur la coulée.

2. Le mythe: "Le frittage consiste simplement à le chauffer jusqu'à ce qu'il soit dur, pas besoin de précision".
   Fait: Le frittage exige un contrôle strict de la température, de l'atmosphère et du taux de refroidissement.

La fabrication d'outils en carbure de tungstène est un processus précis, chaque étape, du mélange de poudre au frittage, affecte les performances de l'outil.des rapports de mélange précis, et des conditions de frittage contrôlées.

Si vous recherchez des outils au carbure de tungstène ou si vous souhaitez optimiser la fabrication d'un outil spécifique pour votre application (par exemple, une perceuse pour béton ou métal),N'hésitez pas à vous joindre à nous.Nous pouvons aider à expliquer comment les modifications de processus affectent la durée de vie et les performances des outils.