목공 텅스텐 초경 절삭 공구의 적용

가공은 생산 효율성, 가공 비용 및 에너지 소비에 직접적인 영향을 미치는 목재 산업에서 가장 기본적이고 광범위하며 가장 중요한 공정 중 하나입니다. 목재 산업 기술의 발달로 다양한 목재 복합 재료, 합판, 목재, 대나무 집 성재, 특히 멜라민 함침 종이 합판, PVC 합판, Al 2 O 3 강화 합판 및 기타 재료가 점차 많이 사용됩니다. 가구, 바닥재, 루핑 패널 및 공학 목재 용. 이러한 재료는 절단하기가 어렵고, 간단한 절삭 작업, 기존의 공구 제작 및 일반적인 공구 재료를 얻기가 어렵거나 불가능합니다. 또한, 목재 산업 기술의 발전으로 인위적 보드 생산 설비, 제조 설비, 가구 제조 설비 등이 고도의 자동화, 완벽한 기능성, 신속한 공급 및 높은 생산 효율성의 방향으로 이동하고 있습니다. 기술 발전은 절삭 공구 재료 및 제조 기술의 발전을 촉진했습니다. 커터가 정상적인 절단을 할 수 있는지, 절단 품질이 좋은지 나쁜지, 그리고 내구성의 정도는 커터 절단 부의 재료와 밀접한 관련이 있습니다. 절단 공정에서의 다양한 물리적 현상, 특히 공구의 마모 및 공구 재료의 특성은 큰 관련이 있습니다. 공작 기계가 허용되면 공구의 생산성은 소재 자체가 수행 할 수있는 절삭 성능에 따라 달라집니다. 목공 공구에 대한 요구 사항은 고속 및 충격 조건에서 장시간 동안 절삭 공구의 날카로움을 유지하는 것입니다. 이러한 이유로 목공 도구의 재료는 필요한 경도와 내마모성, 충분한 강도와 인성 및 어느 정도의 솜씨 (예 : 용접, 열처리, 절단 및 연마)가 있어야합니다 .1. 초경 공구 소재 초경합금은 Co, Ni 등을 바인더로하여 고경도의 내열성 금속 카바이드 (WC, TiC)로 소결 한 분말 야금 제품입니다. 금속 카바이드의 성능은 주로 금속 탄화물의 유형, 성능, 양, 입자 크기 및 바인더 량에 달려 있습니다. 경질 합금의 경도는 HRC74 ~ 81.5이며 경도는 바인더 함량이 증가함에 따라 경도가 감소합니다. 초경합금의 고온 카바이드 함량은 고속 강재의 함유량을 초과하므로 열가소성이 우수하며 최대 800-1000 ° C의 절삭 온도를 견딜 수 있습니다. 고속철의 상온 경도는 600 ° C를 초과하며 1000 ° C에서 탄소강의 실온 경도를 상회합니다. 목재 및 목재 복합재 용 절삭 공구는 주로 YG 초경합금을 금속 코발트 (Co)를 바인더로 사용하고 텅스텐 카바이드 (WC)를 경질 상으로 사용합니다. 최근 여러 종류의 절삭 공구 재료가 출현 해 왔지만, 목재 기반 패널 산업 및 목재 가공 산업에서의 자동화 개발로 인해 내마모성이 높은 경질 알루미늄 합금이 주요 목공이되었습니다 도구 자료를 제공하고 오랜 시간 동안 올 것이다. 내부는 여전히 목재 절삭 공구 재료에서 중요한 위치를 차지합니다. 초경합금은 취성 재료이기 때문에, 그 굽힘 강도는 일반 고속 강의 약 1/4 ~ 1/2이며, 충격 인성은 일반 고속 강의 약 1/30 ~ 1/4이며, 절삭 날 고속철처럼 광택을 낼 수 없습니다. 카바이드 절삭 공구 재료의 절삭 성능을 향상시키고 향상시키기 위해 새로운 재료 준비 기술을 연구하고 개발해야합니다 .2. 초경 절삭 공구 재료 연구 및 적용 상태 카바이드 절삭 공구 재료의 내마모성 및 인성 쉽게 고려되지 않은 경우 사용자는 특정 가공 개체 및 가공 조건에 따라 여러 초경 재종 중에서 적합한 공구 재료를 선택할 수 있습니다. 이것은 초경합금 공구의 선택과 관리에 불편을 낳습니다. 초경 절삭 공구 재료의 포괄적 인 절삭 성능을 더욱 향상시키기 위해 현재의 연구 핫스팟은 주로 다음과 같은 측면에 중점을 둡니다 .2.1 입자 미세화 경질상의 결정립 크기를 정련하고 입자 간의 표면적을 증가 시키며 결합을 향상시킴으로써 입자 사이의 힘에 의해, 초경 절삭 공구 재료의 강도 및 내마모성이 향상 될 수있다. WC의 입자 크기가 서브 미크론 이하로 감소되면, 재료의 경도, 인성, 강도 및 내마모성이 증가 될 수 있으며, 전체 치밀화에 필요한 온도가 또한 감소 될 수있다. 일반 초경합금의 입도는 약 3 ~ 5μm, 초경합금 초경합금의 입도는 1 ~ 1.5μm, 초경합금 초경합금의 입도는 0.5μm 이하가 될 수 있습니다. 초합금 초경합금은 같은 조성의 일반 경질 합금과 비교하여 2HRA 이상으로 경도를 증가시킬 수 있으며 굽힘 강도는 600 ~ 800MPa까지 증가시킬 수 있습니다. 표면 처리, 전체 열처리 및 순환 열처리 경질 합금의 표면에 질화, 붕소 화 등을 처리하여 표면 인성을 효과적으로 개선 할 수 있습니다. 내마모성이 좋지만 인성이 약한 경질 합금의 전체 열처리는 재료의 결합제상의 조성 및 구조를 변화시키고 WC 경질상의 인접성을 감소시킴으로써 경질 합금의 강도 및 인성을 향상시킨다. 결정립 경계 사이의 응력을 완화하거나 제거하기위한 주기적 열처리 공정의 사용은 단단한 합금 재료의 전반적인 성능을 전반적으로 향상시킬 수 있습니다 .3.3 희소 금속 추가 초경합금 재료에 TaC, NbC 및 기타 희유 금속 탄화물을 첨가하면 첨가제는 기존의 경질 상 WC와 결합하여 복잡한 고용체 구조를 형성하여 경질 상 구조를 강화시키고 경질 상을 억제한다. 입자 성장은 조직과 다른 효과의 균일 성을 향상시켜 초경합금의 전반적인 성능을 크게 향상시킵니다. 희토류 원소를 첨가합니다. 초경합금 소재에 탄탈과 같은 희토류 원소를 조금 첨가하면 인성을 효과적으로 개선 할 수 있습니다. 재료의 굽힘 강도 및 내마모성이 향상된다. 이는 희토류 원소가 경질 상 및 결합제 상을 강화시키고, 입계를 정제 할 수 있고, 결합제 상에 대한 탄화물 고용체의 습윤성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 희토류 원소를 함유 한 카바이드 합금은 황삭 가공에 가장 적합하며 목재 및 목재 복합 재료의 절단 및 가공에 특히 적합합니다. 중국의 희토류 자원은 풍부하며, 이러한 초경 절삭 공구는 광범위한 적용 가능성을 가질 것입니다. 현재 초경 절삭 공구 재료는 두 방향으로 전개되고 있습니다. 한편으로는 범용 브랜드의 적용 가능한 표면이 넓어지고 넓어지고 다양성이 강해지고 있습니다. 반면에 특수 목적 브랜드는 점점 더 타겟 화되고 적응력이 향상됩니다. 처리되는 재료의 성격과 절단 조건은 절단 효율성을 향상시키는 목적을 달성하기 위해 .3. 코팅 된 카바이드 (Coated carbide) 강하고 탄탄한 카바이드 기판으로서, CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), PVCD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), HVOF (High Speed Thermal Coating) TiN, TiC 및 기타 재료와 같은 내마모성 금속 화합물. 높은 TiC 경도 (HV3200), 우수한 내마모성으로 코팅 두께는 일반적으로 5 ~ 7μm입니다. 낮은 TiN 경도 (HV1800 ~ 2100)는 기판에 대한 결합력이 낮지 만 우수한 열전도 성과 높은 인성을 가지고 있습니다. 코팅 두께는 8 ~ 12μm에 달할 수 있으며 코팅의 내마모성과 결합 할 수 있습니다. 초경 절삭 공구의 전반적인 성능을 향상시키기 위해. 피복 카바이드 절삭 공구는 우수한 내마모성 및 내열성을 가지며 고속 절삭에 특히 적합합니다. 높은 내구성과 다양성으로 인해, 작은 배치 및 유연한 자동 처리의 다양성에서 사용될 때 공구 교환 횟수를 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 가공시의 효율성을 향상시킵니다. 코팅 된 초경 공구는 가공 공정의 자동 제어에 도움이되는 강한 내 크레이터 마모 능력, 안정된 블레이드 형상 및 홈 모양, 칩 브레이킹 효과 및 기타 절삭 성능을 제공합니다. 코팅 된 초경 절삭 공구의 기판을 패시베이션 및 정제 한 후에, 치수 정밀도가 높아지고, 이는 자동 절삭의 요구 사항을 공구 교환의 포지셔닝 정확도에 맞출 수있다. 위의 특성에 따라 코팅 된 초경합금 공구는 FMS (Flexible Manufacturing System), CIMS (Computer Integrated Manufacturing System)와 같은 자동 가공 장비에 특히 적합합니다. 그러나, 코팅 방법의 사용은 여전히 초경합금 기질 재료의 열악한 인성 및 내 충격성 문제를 근본적으로 해결하지 못한다. TiN 코팅 카바이드 톱날을 사용하여 치아를 볼 때 톱니의 레이크면의 마모 성능이 개선되었음을 발견했습니다. PVD 코팅 목공 톱 절단 시험은 TiN 코팅 WC 합금 톱날 (pre-coating tooth surface)은 하드 섬유판을 톱질하고 톱니 마모의 양이 줄어든다. 그러나 CVD 코팅의 온도가 높을수록 기판과 코팅 사이에 취성 결합제 상이 형성됩니다. 코팅의 잔류 응력의 영향으로 절삭 날의 코팅이 신속하게 벗겨져 열 및 절삭력이 감소합니다. CVD 방법에 비해 PVD 코팅 온도가 낮기 때문에 PVD 코팅 도구는 더 나은 코팅 구조와 높은 코팅 경도를 얻을 수 있으며 공구 가장자리 선명도가 향상되었습니다. 또한 PVD 코팅 공구는 내 균열 성이 우수합니다. 1990 년대 중반 이후, 연구자들은 PVD 코팅 된 초경 목공 공구에 대한 탄화물 크기, 결합제 함량 및 코팅재에 대한 연구를 수행했습니다. 탄화물 입자 크기는 각각 0.8, 1.2, 1.5 및 1.7 μm였습니다. 해당 코발트 함량은 각각 3 %, 4 %, 6 % 및 10 %였다. 코팅 재료는 각각 TiN, TiN-Ti (C, N) -TiN이었다. TiAlN 2에 해당하는 코팅의 두께는 공구의 갈퀴면에 적용되는 3.5 μm, 5.5 μm 및 3 μm입니다. 그 결과 피막이 3 개의 코팅재 모두에서 벗겨졌지만 TiN과 Ti (N, C, N)는 TiAlN 2보다 훨씬 가볍고 미세 입자와 낮은 코발트 함량으로 공구의 내마모성은 10 % . ~ 30 %이지만 공구 코팅의 높은 코발트 함량은 내마모성을 감소시킵니다. 이 연구는 또한 낮은 코팅 밀착이 코팅 스폴링의 주된 이유라고 지적했다. 절삭 조건에서 공구 수명이 2 배 길다. 코팅에서, 코팅의 표면 마무리는 입자 미세화 기술에 의해 개선되어, 코팅 표면이 매끄 럽기 때문에 코팅 도구가 마찰에 견딜 수있는 능력을 향상시키고 코팅의 개발 방향이기도하다 과학 기술. 인성 및 내마 모성, 티타늄 화합물의 층 외부 표면, 코팅 표면이 매끄럽고 측면 표면은 공구 마모의 안정성을 보장하는 울트라 매끄러운 코팅입니다. 다이아몬드는 매우 높은 경도와 뛰어난 화학적 안정성을 가지고 있습니다. 그것의 내마 모성은 초경합금의 내마 모성의 100 ~ 250 배입니다. 또한 강한 산과 알칼리에 견딜 수있는 능력을 가지고 있지만 인성은 매우 낮습니다. 더 튼튼한 공구 재료를 기판으로 사용하는 경우 높은 경도, 내마모성 및 화학적 불활성 층을 적용하여 공구가 일정한 강도와 인성을 가질뿐만 아니라 우수한 내마모성과 절단력을 갖습니다. 성능, 목공 도구 마모의 특성을 충족시키기 위해, 다이아몬드 코팅은 antiwearwear.In 1950 년, 고온 및 고압 합성 다이아몬드가 개발되고있는 동안, 저압 기상 합성 다이아몬드도 이상적인 수단입니다 탐사되었지만 증착 속도는 느렸다. 저압 가스상 합성 다이아몬드는 다이아몬드 준 안정 영역과 흑연 상 안정 단계에서 생성되었다. 흑연과 무정형 탄소는 쉽게 침전된다. 따라서 그라파이트 및 비정질 탄소의 형성 및 제거를 억제하는 것이 증착 된 다이아몬드 필름의 핵심입니다. 1980 년대 후반, 비용을 줄이고 산업 생산을 달성하기 위해 DC 플라즈마 제트와 같은 고속 증착 방법이 다이아몬드 박막 증착을위한 가장 빠르게 성장하는 방법이되었습니다. 레이크면 (코팅 두께 20 μm)이있는 CVD 다이아몬드 필름 코팅 카바이드 인서트를 사용하여 파티클 보드에서의 절단 실험은 코팅의 파쇄가 치명적인 단점임을 보여주었습니다. 코팅이 벗겨지지 않는 한 공구의 마모가 거의 변하지 않고 40 ~ 50 μm로 유지됩니다. 다이아몬드 코팅 카바이드 인덱싱 인서트를 사용한 MDF의 밀링 테스트는 다이아몬드 필름의 박리 정도가 다르지만 박리되지 않은 필름은 "뱅크 (bank)"보호 기능을 수행하고 매트릭스 소재의 마모를 줄여 공구가 거의 증가한 것으로 나타났습니다. 1 번. 코팅 공정 및 장비의 향상에 따라, 다이아몬드 박막과 기판 사이의 결합력은 더욱 증가하고 박막 박리가 제어 될 것이다. 현재, 다이아몬드로 피복 된 초경합금 재료는 보강 된 바닥의 표면에 Al 2 O 3 내마모성 층을 절단하는 데 사용되는 바닥을 강화하기위한 공구를 제조하는 데 사용되어왔다. 그러나, CVD 다이아몬드 다결정 막의 순도는 매우 높고, 경도 (HV9000 ~ 10000)는 천연 다이아몬드에 가깝고, 기계 가공성이 매우 좋지 않으며, 통상적 인 기계 가공 또는 전기 부식에 의해 가공하기가 어렵다. 따라서, 다이아몬드 코팅 경질 합금 재료는 regrind되지 않은 색인 블레이드를 제조하는 데 적합합니다. 2000 년 이후, 다이아몬드 CVD 코팅 도구의 성능이 더욱 향상되었습니다. 제품은 색인이 가능한 도구와 단단한 초경 도구를 포함합니다. 결론 카바이드 절삭 공구 재료는 현재의 목재 가공 산업의 주요 절삭 공구 재료가되었으며 장래에 오랜 기간 동안 목재 절삭 및 가공에서 중요한 위치를 차지할 것입니다. 다양한 경질 합금 성능 향상 기술 및 코팅 기술의 지속적인 개선으로 초경 절삭 공구 재료의 절삭 성능이 계속 향상 될 것이며 목재 가공 산업은 목재 및 목재 복합 재료의 절단 특성에 다양한 변형을 적용 할 것입니다. 코팅 기술은 새로운 재료를 얻고 경질 합금 및 경질 합금 공구는 절삭 성능, 제품 품질 및 초경 절삭 공구의 생산 효율을 극대화하기 위해 합리적으로 선택됩니다. 우리의 텅스텐 카바이드 우드 가공 공구
출처 : Meeyou Carbide