텅스텐 카바이드 톱 팁 는 톱날의 톱니에 사용되는 매우 단단하고 내구성이 뛰어난 소재입니다. 텅스텐 카바이드의 높은 경도와 내마모성 덕분에 톱날은 표준 강철 톱니보다 훨씬 더 오랫동안 날카로운 상태를 유지할 수 있습니다. 텅스텐 카바이드 톱 팁은 블레이드 수명을 획기적으로 연장하고 절단 속도를 훨씬 빠르게 해줍니다.
텅스텐 카바이드 톱 팁 개요
단순히 카바이드라고도 불리는 텅스텐 카바이드는 텅스텐 분말과 탄소를 혼합하여 만듭니다. 그런 다음 성형하고 가열하여 강철보다 2~3배 더 단단하고 밀도가 두 배나 높은 놀랍도록 견고한 소재를 만들어냅니다. 다음은 텅스텐 카바이드 톱 팁에 대한 간략한 개요입니다:
| 속성 | 설명 |
|---|---|
| 경도 | 89-93 HRA(로크웰 척도 기준 85-88 HRC에 해당) |
| 힘 | 매우 높은 압축 및 인장 강도 |
| 인성 | 단단하면서도 합리적으로 견고한 복합재 |
| 밀도 | 강철의 약 2배 |
| 강성 | 강철보다 3배 높은 강성 |
| 열 전도성 | 금속에 비해 열악한 전도성 |
| 전기 전도성 | 낮음, 부딪히면 스파크 발생 가능 |
| 내식성 | 부식에 강함 |
| 일반적인 양식 | 펠렛, 분말, 코팅, 공구 |
| 제조 | 분말 야금 및 소결 |
| 주요 용도 | 절삭 공구, 금형, 톱날, 드릴 |
텅스텐 카바이드는 경도가 매우 높기 때문에 표준 탄소강이나 합금강보다 마모성 마모에 훨씬 더 잘 견딥니다. 동시에 복합 구조와 제조 공정 덕분에 적당한 인성을 유지합니다.
이러한 경도, 강도 및 인성의 조합으로 텅스텐 카바이드는 상당한 힘과 온도를 견뎌야 하는 톱날 톱니에 이상적인 소재입니다. 경도는 빠르고 깨끗한 절단에 가장 중요한 날카로운 절삭날을 유지합니다.
애플리케이션 텅스텐 카바이드 톱 팁
텅스텐 카바이드 톱날은 단단하거나 연마성이 있는 재료를 절단해야 하는 거의 모든 산업 분야에서 보편적으로 사용되고 있습니다. 콘크리트, 석재, 타일, 벽돌, 내화 벽돌, 연성 철 또는 기타 단단한 물질을 절단해야 하는 경우 카바이드 팁 날이 필수적입니다.
다음은 텅스텐 카바이드 팁이 있는 톱날을 사용하는 가장 일반적인 응용 분야입니다:
| 애플리케이션 | 재료 컷 |
|---|---|
| 건설 및 철거 | 콘크리트, 철근 콘크리트, 석재, 벽돌, 타일, 시멘트 보드 |
| 타일 및 바닥재 | 세라믹 타일, 도자기, 화강암 |
| 금속 제작소 | 강철 합금, 공구강, 주철, 연성 철 |
| 주조소 및 제련소 | 주철, 합금강, 내열 합금 |
| 내화물 제조 | 내화 벽돌, 세라믹 섬유 단열재 |
| 인프라 | 콘크리트 활주로, 도로, 교량 |
텅스텐 카바이드는 단단하거나 섬유질이 많은 재료를 톱질할 때 발생하는 마모와 충격을 견딜 수 있게 해줍니다. 극한의 경도로 인해 절단 형상이 유지되고 팁이 다른 제품보다 더 날카롭게 유지됩니다.
그러나 이러한 경도에는 대가가 따릅니다. 텅스텐 카바이드는 강철에 비해 여전히 상당히 부서지기 쉽습니다. 단단한 물체에 부딪히거나 칼날을 비틀면 개별 팁에 금이 가거나 완전히 부러질 수 있습니다. 카바이드 팁 디자인의 가치를 최대한 활용하려면 적절한 칼날 선택과 사용이 중요합니다.
텅스텐 카바이드의 등급 및 사양
다른 분말 야금 제품과 마찬가지로 텅스텐 카바이드의 특성은 제조 과정에서 맞춤 설정할 수 있습니다. 텅스텐-탄소 비율, 코발트 함량, 부식 억제제, 입자 크기 등을 변경하여 다양한 기능에 맞게 카바이드를 맞춤 제작할 수 있습니다.
톱 팁 용도에 사용되는 텅스텐 카바이드 재종은 크게 네 가지가 있습니다:
| 등급 | 경도 | 총 코발트 함량 | 주요 특징 |
|---|---|---|---|
| C1 | 86-88 HRA | 3-6% | 뛰어난 내마모성 및 가장자리 유지력, 부서지기 쉬운 특성 |
| C2 | 86-88 HRA | 6-10% | 내마모성이 매우 우수하고 인성이 강화되었습니다. |
| C3 | 84-86 HRA | 10-13% | 중단된 컷에 더 엄격한 등급 적용 |
| C4 | 83-88 HRA | 13-30% | 충격과 충격에 대한 최대 저항력 |
코발트는 시멘트 역할을 하여 골절 저항성을 향상시킵니다. 일반적으로 코발트 등급이 높을수록 경도가 약간 낮아지는 대신 내충격성과 인성이 크게 향상됩니다. C2 및 C3 재종은 매우 단단한 재료 절삭에 가장 적합한 종합적인 특성을 제공합니다.
카바이드 톱 팁은 연속적으로 절단되는 칼날의 대체 톱니에 재료 칩이 부딪히면서 발생하는 높은 주기적 응력을 견뎌내야 합니다. 재종과 형상은 절단되는 재료의 취성 또는 연마성에 따라 용도에 따라 달라집니다.
제조 공정
텅스텐 카바이드는 텅스텐과 탄소 화합물의 미세 입자를 혼합하는 분말 야금 기술을 통해 제조됩니다. 다음은 각 단계에 대한 간략한 개요입니다:
1. 혼합 - 1. 텅스텐, 탄소 및 코발트 분말을 측정하고 임시 바인더와 함께 혼합합니다. 이 작업은 볼 밀링 또는 어트리션 밀을 통해 수행할 수 있습니다.
2. 2. 파우더 혼합물은 평방인치당 최대 4톤의 고압으로 다이에 압착됩니다. 이렇게 하면 입자가 서로 융합되어 콤팩트가 표준 모양으로 형성됩니다.
3. 소결 - 3. 프레스 부품은 진공 또는 수소 분위기에서 초고온 가마를 통과합니다. 2,800°F가 넘는 온도에서 확산 결합과 코발트의 액상 소결을 통해 분말을 조밀하고 통합된 부품으로 융합합니다.
4. 컨디셔닝 - 4. 최종 컨디셔닝은 입자 구조를 처리하고 연삭/랩핑을 통해 카바이드의 치수를 최종 공차에 맞게 조정합니다. 부품을 처리하거나 코팅할 수도 있습니다.
이 분말 야금 기술은 매우 균일한 혼합과 일관된 재료 특성을 가능하게 합니다. 미세 카바이드 입자는 경도를 제공하고 코발트는 연성 바인더 역할을 하여 파단 인성을 향상시킵니다. 다양한 혼합 및 공정 파라미터를 통해 다양한 절삭 응용 분야에 최적화된 재종을 만들 수 있습니다.
카바이드 톱 팁의 특성 비교
톱날에 사용되는 일반적인 강철 합금과 텅스텐 카바이드 팁의 비교는 다음과 같습니다:
| 속성 | 텅스텐 카바이드 | 고속 강철 | 탄소강 |
|---|---|---|---|
| 경도 | 최대 93 HRA | 62-65 HRC | 50-55 HRC |
| 힘 | 매우 높음 | 높음 | Medium |
| 인성 | Medium | 높음 | 더 높음 |
| 내마모성 | 매우 높음 | Medium | 낮음 |
| 열 전도성 | 낮음 | Medium | 더 높음 |
| 내식성 | 높음 | Medium | 낮음 |
| 가격 | 높음 | Medium | 낮음 |
텅스텐 카바이드는 표준 공구강이나 합금강에 비해 경도, 강도, 내마모성에서 압도적인 장점을 가지고 있습니다. 하지만 인성과 내파괴성이 떨어지는 단점이 있습니다. 경도는 고온에서 감소하므로 급격한 둔화를 방지하려면 열 관리가 여전히 중요합니다.
적절한 블레이드 설계는 중요한 마모 표면에만 필요한 최소한의 카바이드를 사용함으로써 이러한 장단점을 완화합니다. 이렇게 하면 강철의 비용 효율성은 유지하면서 카바이드 절삭 날의 이점을 극대화할 수 있습니다.
카바이드 팁 톱날의 종류와 스타일
절단 성능과 용도에 대한 적합성에 영향을 미치는 톱날 디자인, 직경, 아버, 톱니 형상 등 다양한 종류가 있습니다. 하지만 대부분의 산업용 카바이드 톱날은 몇 가지 주요 스타일로 분류됩니다:
원형 톱
이러한 일반적인 원형 톱날은 대형 석조물이나 콘크리트 톱의 경우 직경이 4인치에서 4피트가 훨씬 넘습니다. 톱니는 종종 강철 코어 둘레에 브레이징 또는 레이저 용접을 합니다:
카바이드 팁은 절삭 날의 내마모성을 극대화합니다. 대칭형 톱니를 성형하거나 앞/뒤 가장자리와 칩 브레이커가 모두 카바이드에 연마된 특수 형상을 포함할 수 있습니다.
밴드 블레이드
띠톱은 두 개의 풀리 바퀴를 감싸는 얇고 연속적인 강철 밴드로 구성됩니다. 카바이드는 앞쪽 톱니 가장자리를 납땜할 수 있습니다:
이 칼날은 공구강이나 주철과 같은 소재를 곡선 또는 불규칙하게 절단합니다. 가변 톱니 형상은 칩을 제거하는 데 도움이 됩니다.
왕복/직소 블레이드
일반적인 왕복식 톱날은 톱니가 한쪽으로 연마된 경화 공구강으로 구성됩니다. 경도를 높이기 위해 톱니에 카바이드 팁을 덧대기도 합니다:
직소 설계로 궤도 동작을 조정하여 연질 또는 경질 재료의 절단 강도를 다양하게 조절할 수 있습니다.
진동 멀티툴 블레이드
소형 진동 공구 날은 디테일한 커팅에 널리 사용되고 있습니다. 카바이드 재종은 타일, 못, 건식 벽체 등을 절단할 때 수명을 향상시킵니다.
특수한 모양과 맞춤형 칼날을 무제한으로 만들 수 있습니다. 일반적으로 원형 톱은 속도와 효율을 강조하는 반면, 왕복/밴드 디자인은 곡선 절단에 더 많은 유연성을 제공합니다.
카바이드 팁 블레이드의 비용 분석
카바이드 팁 날은 강철 톱니에 비해 상당한 가격 프리미엄이 붙습니다. 그러나 수명을 연장하면 장기적으로 절단당 비용을 낮출 수 있습니다. 다음은 못/목재를 절단하는 7-1/4" 24톱니 프레이밍 톱의 일반적인 가격 및 수명입니다:
| 블레이드 유형 | 가격 범위 | 평균 수명 | 무뎌지기 전에 자르기 | Est. 인생에 대한 컷 | 컷당 비용 |
|---|---|---|---|---|---|
| 강철 | $8 – $15 | 1~3일 | ~500 | 1,500 – 4,500 | $0.006 – $0.02 |
| 카바이드 | $25 – $60 | 30 - 90일 | ~5,000 | 150,000 – 450,000 | $0.0006 – $0.0008 |
카바이드의 경우 스티커 가격이 훨씬 높지만, 보수적으로 계산하면 수명이 다할 때까지 최소 30배의 재료를 절단할 수 있습니다. 따라서 절단당 상각 비용이 5~10배 낮아집니다. 대량으로 작업하는 상인이나 상업 현장의 경우, 생산성 향상으로 인해 더 큰 초기 투자를 쉽게 정당화할 수 있습니다. 가끔씩만 자재를 절단하는 주택 소유주는 비용 측면에서 이득을 보지 못할 가능성이 높습니다.
절단 팁 및 주의사항
초경 재종은 매우 단단하거나 마모성이 강한 물질을 톱질할 때 생산성을 혁신적으로 향상시킵니다. 그러나 극도의 경도는 인성과 내충격성에서 상충되는 부분이 있습니다. 몇 가지 기본 팁은 다음과 같습니다:
- 칼날에 맡겨두기 - 과도한 이송력으로 칼날이 구부러지거나 비틀어지지 않도록 합니다.
- 칼날이 통과할 때 휨을 최소화하기 위해 공작물의 안정성을 보장합니다.
- 칩을 자주 청소하여 쌓인 이물질로 인한 카바이드 파손을 방지합니다.
- 칩 형성이 잘되는 최저 블레이드 속도 사용
- 치아에 충분히 굳어져 몸이 문지르거나 마모되지 않도록 합니다.
- 칩 제거 및 냉각을 위해 절삭유를 도포합니다.
- 절단 속도가 눈에 띄게 느려질 때 주기적으로 팁을 연마/닦기
- 철근, 철근, 콘크리트 속 모래와 같이 개별 팁이 빠르게 부러질 수 있는 재료는 절단하지 마세요.
적절한 예방 조치를 취하면 칼날 교체 사이의 가동 시간을 최대화할 수 있습니다. 그러나 카바이드는 여전히 마모 품목으로, 너무 많이 마모되면 교체해야 합니다. 수명은 사용 강도에 따라 며칠에서 몇 달까지 늘어날 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q: 카바이드 팁 칼날은 왜 그렇게 비싼가요?
A: 텅스텐 카바이드는 분말 야금 방법과 광범위한 가공을 고려할 때 제조 비용이 많이 듭니다. 텅스텐의 가용성이 제한적이라는 점도 공구강보다 2~4배 높은 가격의 원인이 됩니다. 그러나 카바이드 팁은 수명을 크게 연장하여 전체 절삭에 대한 높은 초기 비용을 상쇄합니다.
질문: 카바이드 톱날을 연마할 수 있나요?
A: 예, 시간이 지남에 따라 서서히 마모되는 매우 단단한 절삭날은 가벼운 연마나 연삭을 통해 복원할 수 있습니다. 그러나 부러진 팁은 브레이징/용접으로 교체해야 합니다. 재료를 너무 빨리 제거하는 고마모성 휠은 피하세요.
질문: 카바이드 치아가 파손되는 원인은 무엇인가요?
A: 파손은 일반적으로 인성 용량을 초과하는 갑작스러운 동적 충격 하중으로 인해 발생합니다. 쌓인 칩이 빠른 속도로 톱니 끝에 부딪히면서 톱니가 교대로 절단됩니다. 숨겨진 못이나 철근에 부딪혀도 톱니에 금이 갑니다. 코발트 등급이 높을수록 파손에 더 잘 견딥니다.
Q: 카바이드 팁 칼날은 얼마나 오래 사용할 수 있나요?
A: 용도에 따라 강철 칼날의 수명이 30~100배까지 늘어날 것으로 예상됩니다. 마모성이 높은 재료를 절단하면 작업 시간이 단축됩니다. 적절한 예방 조치를 취하면 카바이드 팁을 몇 주에서 몇 달 동안 정기적으로 사용할 수 있습니다. 온도와 마모는 결국 절삭 형상을 저하시킵니다.
Q: 카바이드 날로 강철을 절단할 수 있나요?
A: 초경은 표준 공구강보다 경도가 높기 때문에 연질 금속을 절삭할 수 있습니다. 그러나 마찰은 절삭날의 성능을 빠르게 저하시킵니다. 강철에는 연마재 컷오프 휠이 더 좋습니다. 강철에 사용하는 경우는 가끔 합금 절단이나 나무에 박힌 못을 자르는 경우로 제한하세요.
