Od návrhu k výkonu: Výroba karbidových vrtáků

Výroba karbidových vrtáků: Od konstrukce k výkonu

Karbidové vrtáky kombinují přesnost, výkon a odolnost jako žádné jiné. Ať už se jedná o leteckém průmyslu, automobilovém průmyslu nebo v těžké výrobě, jsou karbidové vrtáky považovány za nejlepší volbu pro vrtání houževnatých materiálů, jako je nerezová ocel, titan a kalené slitiny.

Jak se přeměňují ze surového prášku na vysoce výkonné řezné nástroje, čímž se mění hra ze spirálových vrtáků a stupňovitých vrtáků?

Pojďme se podívat na úžasný proces jejich výroby krok za krokem od koncepce a designu až po výkon.

Čím jsou karbidové vrtáky tak výjimečné?

Maximální pevnost a přesnost práce karbidových vrtáků je odvozena od jejich speciálního složení.

• Základním materiálem je karbid wolframu (WC), který je sloučeninou wolframu a uhlíku.

• V něm se nachází pojivo kobaltu nebo niklu, které zlepšuje houževnatost a snižuje křehké lámání.

Kombinací získáte kompozit bitů, který je tvrdší než ocel a téměř stejně tvrdý jako diamant. Proto jsou karbidové vrtáky skvělé pro aplikace, kde by obecně docházelo k vysokému opotřebení krouticích vrtáků nebo ke krokovému vrtání; podobné okolnosti.

Některé klíčové výhody jsou následující:

• Vynikající tvrdost a dlouhá životnost

• Extrémní odolnost proti teplu a opotřebení

• Přesnost při extrémně vysokých řezných rychlostech

• Dlouhá životnost nástroje s malou potřebou údržby

Výrobní proces karbidových vrtáků

Přeměna práškového karbidu wolframu na vysoce výkonný vrták zahrnuje přesný a dobře navržený proces. Každý krok je důležitý pro zajištění toho, aby karbidové vrtáky poskytovaly bezkonkurenční pevnost a trvanlivost.

1. Od návrhu k bitu: Fáze návrhu

Každý karbidový vrták začíná jako záměrně navržený koncept. Inženýři používají software CAD a CAM k modelování návrhu a poté navrhují funkce a ověřují optimalizace na nejvyšší úrovni výkonu.

Inženýři zvažují položky, jako jsou např:

• geometrii konstrukce drážky ovlivňující odvod třísek

• řízení úhlu šroubovice řezného tlaku

• Úhel hrotu a styl oddělení hrotů pro přesnost v místě vstupu

• Chladicí kanály pro regulaci tepla

Tyto konstrukce zajišťují, že karbidové vrtáky budou fungovat lépe než standardní spirálové vrtáky. stupňovitých vrtáků v přesnosti a delší životnosti.

2. Míchání surovin

Jakmile je stanoven návrh, je počátečním krokem výroby příprava surovin. Účelem procesu přípravy je dosažení rovnoměrné směsi, která je velmi důležitá pro zachování pevnosti a rovnoměrnosti konečného karbidového vrtáku.

Proces přípravy má tři fáze:

• Míchání: Pro dosažení rovnoměrné směsi se prášky společně rozemelou.

• Přidá se vosk nebo parafín: Přidá se pojivo (vosk nebo parafín), které pomáhá při tvarování.

• Granulace: Smíšené materiály se zpracovávají jako granule pomocí rozprašovacího sušení.

3. Lisování a tvarování vrtného polotovaru

Dalším krokem procesu je vytvarování směsi práškových materiálů do pevného, ale křehkého tvaru, který je v našem oboru známý jako "zelený kompakt".

V závislosti na složitosti vrtáku se použijí následující 2 možnosti:

• Jednoosé lisování se používá pro jednoduché válcové, nepříliš složité tvary nebo geometrie s malými plochými prvky.

• Vytlačováním nebo vstřikováním se vytvoří mnohem složitější tvary, jako je geometrie stupňovitých vrtáků nebo vrtáků s vnitřními otvory pro chladicí kapalinu.

4. Spékání: Přeměna prášku v pevnou hmotu

Spékání je operace, při níž se slabý kompakt mění na velmi pevné a husté karbidové těleso. Kompakt je během spékání odvětráván ve vakuové nebo vodíkové peci a zahříván na teplotu přibližně 1 400-1 600 °C, což je extrémní prostředí:

• Kobaltové pojivo se taví a mísí s částicemi karbidu wolframu.

• Bit se smrští přibližně o 20 % a stane se plně hustým.

• Struktura se stává extrémně tvrdou a trvanlivou.

5. Přesné broušení a povrchová úprava

Tato fáze určuje výkon nástroje.
Technici používají diamantové brusné kotouče k účinnému přesnému tvarování a leštění bitu:

• Broušením drážek vznikají spirálové drážky, které odvádějí třísky.

• Hrotové broušení brousí tvar břitu.

• Broušení stopky brousí tvar a uložení stopky pro držák nástroje.

• Leštění zajišťuje lepší odvod třísek a snižuje tření.

6. Kontrola kvality: Zkoušky dokonalosti

Než se jakýkoli karbidový vrták dostane k zákazníkovi, projde nejprve řadou přísných kontrol kvality, které mu dávají povolení opustit náš závod.
Činnosti kontroly kvality se skládají z:

• Tvrdost spolu s měřením hustoty jsou ukazateli kvality materiálu.

• Zkoušky házivosti jsou základem pro zajištění přesnosti otáčení.

• Zkoušky řezného výkonu podle skutečných podmínek obrábění.

7. Dokončovací práce: Značení a balení

Po dokončení všech kontrol kvality se vrtáky očistí a poté se označí laserem s uvedením velikosti, povlaku a výrobce. Poté se zabalí.

Balení chrání vrtáky před korozí, fyzickým poškozením a povětrnostními vlivy, takže vrtáky jsou po příchodu k obráběčům a výrobci připraveny k použití.

Budoucnost výroby karbidových vrtáků

Karbidové vrtáky se neustále zdokonalují a díky použití nejnovějších technologií jsou o něco napřed před problémy, a to v každém aspektu technologie, jako je svět vrtáků. V současné době výrobci využívají:

• software pro navrhování s podporou umělé inteligence, který upravuje tvary

• 3D tisk k výrobě složitých tvarů z tvrdokovu

• nanovrstvení pro mimořádnou odolnost proti opotřebení

• automatizace a robotizace pro broušení a kontrolu výrobku.

Závěr: Přesnost vyrobená pro výkon

Vrtáky z karbidu, které začínají jako práškový materiál a končí v podobě přesného nástroje, umožňují ideální spojení inženýrství, materiálových věd a výrobní techniky. Karbidové vrtáky v porovnání s běžnými spirálovými nebo dokonce stupňovitými vrtáky odolávají extrémnímu tlaku, otáčkám a teplu, což těmto vrtákům umožňuje precizní práci.

Až příště uvidíte karbidový vrták, který čistě prorazí kalenou ocel, vzpomeňte si - je to "víc než nástroj", je to vynalézavost, přesnost a desetiletí výrobní dokonalosti.

Kontaktujte nás a zjistěte, jak mohou vrtáky zvýšit vaši produktivitu a přesnost.