Многопористые твердосплавные стержни

Многопористые твердосплавные стержни – тема, которая часто вызывает недоумение у начинающих специалистов. С одной стороны, это кажущийся просто способ снизить себестоимость инструмента, уменьшив расход твердосплавного порошка. Но с другой, неправильный подход к их созданию и эксплуатации может привести к серьезным проблемам с долговечностью режущего инструмента и, как следствие, к увеличению производственных издержек. В этой статье я хотел бы поделиться своим опытом, основанным на работе с различными типами термостойких сплавов и практическом применении пористых стержней в станках с ЧПУ.

Общая характеристика и преимущества пористых твердосплавных стержней

Что такое пористые твердосплавные стержни? По сути, это сплав на основе карбидов переходных металлов (обычно вольфрама, молибдена, титана), в матрицу которого внедрены поры. Эти поры заполнены связующим веществом, которое при спекании сплава, обеспечивает прочность и упругость материала. Зачем это нужно? Основное преимущество – снижение веса инструмента без существенной потери прочности и твердости. Это особенно актуально для крупногабаритных деталей и при работе с большими скоростями резания.

Мы в ООО Чжучжоу Чжижун Продвинутых Материалов занимаемся производством таких стержней уже несколько лет. Мы предлагаем различные сплавы, от вольфрамовых до титановых, с разной степенью пористости и различными типами связующих. Например, для обработки рельсов и других крупногабаритных деталей мы часто используем стержни на основе вольфрама с высоким содержанием карбида вольфрама и низкой пористостью. Для более мягких материалов, например, при обработке алюминия, мы применяем стержни на основе титана с более высокой пористостью и полимерным связующим.

Важно понимать, что пористость – это не просто параметр, это целая система. Она влияет на теплоотвод, на механические свойства и, конечно, на долговечность инструмента. Слишком большая пористость может привести к преждевременному износу, а слишком маленькая – к увеличению веса без значительного улучшения прочности. Как правило, мы стараемся достичь оптимального баланса, учитывая конкретные требования заказчика и материал, который будет обрабатываться.

Проблемы, возникающие при неправильном выборе и эксплуатации

Я видел немало случаев, когда использование пористых твердосплавных стержней приводило к негативным последствиям. Одна из распространенных проблем – это неправильный выбор сплава для конкретной задачи. Например, пытаться использовать стержень из вольфрама для обработки закаленной стали – это прямой путь к поломке инструмента. Необходимо учитывать не только твердость обрабатываемого материала, но и его теплостойкость, а также режим резания.

Еще одна проблема – это неверный выбор режимов резания. Слишком высокие скорости резания или слишком большое усилие прирезания могут привести к преждевременному износу пористой матрицы, что снижает эффективность инструмента и сокращает срок его службы. Мы рекомендуем всегда начинать с минимальных рекомендованных режимов и постепенно увеличивать их, контролируя состояние инструмента.

Иногда возникают проблемы с охлаждением. При интенсивной обработке, поры в стержне могут заполняться охлаждающей жидкостью, что увеличивает теплопроводность и способствует более эффективному отводу тепла от режущей кромки. Однако, если охлаждение слишком интенсивное, это может привести к изменению формы стержня и его деформации.

Опыт применения в различных отраслях

Наши пористые твердосплавные стержни находят применение в самых разных отраслях промышленности. В автомобильной промышленности они используются для обработки деталей двигателей, трансмиссий и шасси. В нефтегазовой отрасли – для изготовления резцов для бурения и проходческих инструментов. В машиностроении – для обработки крупногабаритных деталей станочного оборудования.

Например, недавно мы поставляли пористые твердосплавные стержни для компании, которая занимается производством деталей турбин для авиационной промышленности. Они использовали наши стержни для обработки сложной геометрии лопаток турбины. Благодаря снижению веса инструмента, им удалось увеличить скорость резания и снизить вибрации станка. Это позволило им значительно повысить производительность и улучшить качество продукции.

Кроме того, мы работаем с клиентами, которые используют пористые твердосплавные стержни для изготовления пресс-форм и штампов. В этом случае, сниженный вес инструмента помогает уменьшить нагрузку на пресс-форму и продлить срок ее службы. Также, снижение веса позволяет использовать более легкие и экономичные станки.

Перспективы развития и новые направления

Рынок пористых твердосплавных стержней постоянно развивается. Появляются новые сплавы с улучшенными характеристиками, новые технологии производства и новые области применения. Например, сейчас мы активно работаем над разработкой стержней с наночастицами, которые должны повысить износостойкость инструмента и улучшить его теплопроводность.

Еще одно перспективное направление – это использование пористых твердосплавных стержней в 3D-печати. Благодаря снижению веса и улучшенным тепловым свойствам, они могут использоваться для создания более сложных и точных деталей.

Мы верим, что пористые твердосплавные стержни будут играть все более важную роль в современной промышленности. Они позволяют повысить производительность, снизить затраты и улучшить качество продукции.

Важные моменты при выборе пористых твердосплавных стержней

Состав сплава

Здесь важно учитывать, с какими материалами будет работать инструмент. Например, для обработки стали нужен сплав с высокой твердостью, а для обработки алюминия — с меньшей.

Степень пористости

Пористость влияет на теплоотвод и вес инструмента. Нужно выбрать оптимальную степень пористости для конкретной задачи. Слишком высокая пористость приведет к поломке инструмента, а слишком низкая — к увеличению веса без существенного улучшения прочности.

Тип связующего вещества

Связующее вещество должно обеспечивать прочность и упругость материала. Разные типы связующих веществ имеют разные характеристики и подходят для разных задач.

Обработка поверхности

Обработка поверхности влияет на износостойкость инструмента. Для повышения износостойкости можно использовать различные методы обработки, такие как полировка, напыление и химико-механическая полировка.