카바이드 플랫 블랭크 은 여러 산업 분야에서 기계 가공 및 툴링 용도로 사용되는 중요한 소재입니다. 이 가이드는 카바이드 플랫 블랭크의 구성, 특성, 제조, 크기, 등급, 표준, 용도, 공급업체, 비용, 장단점 및 기타 주요 세부 사항을 다루는 포괄적인 개요를 제공합니다.
카바이드 플랫 블랭크 개요
카바이드 플랫 블랭크는 가공을 위한 시작 공작물 역할을 하는 평평한 정사각형, 직사각형 또는 원반 모양의 카바이드 소재 조각을 말합니다. 초경은 높은 경도, 내마모성 및 강도로 인해 절삭 공구, 금형, 기계 부품 및 극한 조건에서 내구성이 요구되는 기타 응용 분야에 이상적인 소재입니다.
카바이드 블랭크를 사용하면 기계공이 카바이드를 연삭, 연마, 가공하여 맞춤형 공구, 금형 또는 다이 디자인으로 제작할 수 있습니다. 그런 다음 가공된 카바이드 조각을 공구 본체 또는 기본 재료에 부착할 수 있습니다. 표준화된 카바이드 블랭크를 사용할 수 있으면 카바이드 형상을 처음부터 제작하는 것보다 제조 공정이 간소화됩니다.
카바이드 플랫은 두께 및 평탄도와 같은 치수에 대한 엄격한 허용 오차로 균일한 공작물을 제공합니다. 일관된 블랭크는 정밀한 초경 공구와 금형을 정밀한 사양 내에서 제작할 수 있게 해줍니다.
카바이드 플랫 블랭크의 선택에 영향을 미치는 주요 요소는 다음과 같습니다:
- 구성(바인더 유형 및 카바이드 입자)
- 등급(경도 및 인성)
- 입자 크기
- 순도
- 허용 오차
- 코팅
- 치수 및 두께
- 표면 마감
- 비용
이 가이드는 카바이드 플랫 블랭크의 주요 특성, 사양 및 용도에 대해 설명합니다. 다양한 블랭크 옵션을 비교할 수 있도록 세부 정보를 찾기 쉬운 표와 섹션으로 정리했습니다. 아래 정보를 사용하여 귀사의 제조 요구에 맞는 최적의 카바이드 플랫 블랭크를 선택하세요.
구성 카바이드 플랫 블랭크
카바이드 블랭크는 카바이드 화합물과 금속 바인더로 구성됩니다. 경질 카바이드 입자는 내마모성을 제공하고 바인더는 입자를 하나로 묶어주는 매트릭스 역할을 합니다. 이 구성이 궁극적인 특성과 성능을 결정합니다.
카바이드 화합물
블랭크 제작에는 여러 가지 카바이드 화합물이 사용됩니다. 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다:
| 카바이드 유형 | 공식 | 속성 |
|---|---|---|
| 텅스텐 카바이드 | WC | 최고의 경도 및 내마모성 |
| 탄탈 탄화물 | TaC | 고온에서 높은 경도 |
| 티타늄 카바이드 | TiC | 높은 강도 및 파단 인성 |
| 실리콘 카바이드 | SiC | 높은 열 전도성 |
텅스텐 카바이드는 뛰어난 경도로 인해 가장 널리 사용되며, 경질 가공 분야에 이상적입니다. 고급 재종은 여러 카바이드 화합물을 결합하여 특성을 최적화할 수 있습니다.
바인더
바인더 유형은 강도, 인성 및 고온 거동에 영향을 미칩니다. 일반적인 바인더는 다음과 같습니다:
| 바인더 유형 | 구성 | 특성 |
|---|---|---|
| 코발트 | Co | 가장 일반적이며 강도와 인성을 제공합니다. |
| 니켈 | Ni | 코발트보다 높은 인성 |
| Chrome | Cr | 내식성을 위해 추가됨 |
| 탄탈륨 | Ta | 고온 경도 개선 |
| 니오븀 | Nb | 골절 저항력 증가 |
코발트는 강도, 인성 및 내식성의 조합으로 가장 많이 사용되는 바인더 소재입니다. 니켈 바인더는 파단 인성을 높여야 할 때 추가됩니다. 다른 요소들은 특정 특성을 향상시킵니다.
카바이드 플랫 블랭크의 특성
카바이드 블랭크의 특성은 카바이드 입자, 바인더, 제조 방법 및 기타 매개변수에 따라 달라집니다. 등급을 선택할 때 고려해야 할 주요 특성은 다음과 같습니다:
| 속성 | 설명 | 요인 |
|---|---|---|
| 경도 | 변형, 마모, 절단에 대한 내성 | 카바이드 유형, 입자 크기, 바인더 |
| 인성 | 골절 없이 충격을 흡수하는 능력 | 바인더 유형, 입자 크기 |
| 힘 | 고장 전 최대 스트레스 | 카바이드 함량, 입자 크기 |
| 내마모성 | 미끄러짐 또는 마찰 마모에 대한 내성 | 경도, 입자 크기 |
| 열 전도성 | 열 전도 능력 | 카바이드 유형, 순도 |
| 내식성 | 환경적 손상에 대한 내성 | 바인더 구성, 코팅 |
절삭 공구와 금형에는 경도, 내마모성, 파단 인성이 매우 중요합니다. 열전도율은 절삭 날에서 열을 제거하는 데에도 중요합니다. 특정 등급은 용도에 따라 이러한 특성의 균형을 맞춥니다.
제조 카바이드 플랫 블랭크
카바이드 블랭크 생산에는 정밀한 재료 특성을 달성하기 위해 세심하게 제어되는 공정이 필요합니다. 주요 단계는 다음과 같습니다:
| 제조 단계 | 설명 |
|---|---|
| 밀링 및 블렌딩 | 측정된 양의 카바이드 분말과 바인더가 균일한 혼합물로 분쇄됩니다. |
| 압축 | 파우더는 최대 4,000psi의 프레스를 사용하여 "녹색" 형태로 압축됩니다. |
| 소결 | 녹색 형태는 소결을 통해 곡물을 융합하기 위해 진공로에서 가열됩니다. 이렇게 하면 구조가 치밀해집니다. |
| 그라인딩 | 소결된 블랭크는 두께, 평탄도, 표면 마감 및 치수에 대한 엄격한 공차에 따라 정밀 연마됩니다. |
| 엣지 준비 | 모서리는 모따기, 경사, 둥글게 처리하여 절삭 날을 보호합니다. |
| 코팅 | 내마모성 또는 윤활성을 향상시키기 위해 PVD, CVD 및 기타 코팅을 적용하는 경우가 많습니다. |
| 최종 검사 | 세부 점검을 통해 공란이 모든 사양을 충족하는지 확인합니다. |
모든 단계의 정밀도를 통해 카바이드 입자 크기가 제어되고 특성이 일관된 조밀하고 균일한 미세 구조를 생성할 수 있습니다.
카바이드 플랫 블랭크의 등급
등급은 표준화된 시스템에 따라 경도, 인성 및 고온 거동에 따라 블랭크를 분류합니다. 가장 일반적인 등급은 다음과 같습니다:
| 성적 시스템 | 세부 정보 |
|---|---|
| C 등급 | C1에서 C8까지의 두 자리 C 체계. 숫자가 높을수록 경도가 높고 인성이 낮음을 나타냅니다. |
| P 성적 | 구성과 입자 크기에 따라 지정됩니다. P01은 거칠고 P50은 매우 미세합니다. |
| M 성적 | 마이닝 버튼용으로 개발되었습니다. M10은 거친 입자, M40은 미세한 입자입니다. |
| K 성적 | 코발트 바인더 함량을 K05~K40으로 표시합니다. 숫자가 높을수록 코발트 함량이 높습니다. |
각 시스템 내에서 숫자가 높을수록 입자 크기가 작아지고 등급이 더 단단하고 내마모성이 강해집니다. 하드 등급은 더 빨리 절단되지만 브리텔입니다. 단단한 등급일수록 충격에 더 잘 견딥니다.
코팅, 바인더, 입자 크기 및 기타 변수 또한 등급 속성에 영향을 미칩니다. 이상적인 속성을 조합하여 사용자 지정 또는 독점 등급을 사용할 수 있습니다.
카바이드 블랭크의 입자 크기
입자 크기는 미세 구조의 평균 텅스텐 카바이드 입자 크기를 나타냅니다. 이는 블랭크 특성과 성능에 큰 영향을 미칩니다. 표준 입자 크기는 다음과 같습니다:
| 입자 크기 | 마이크로미터 범위 | 특성 |
|---|---|---|
| 초미세먼지 | <0.5μm | 최고의 경도 및 내마모성 |
| 서브미크론 | 0.5 - 1 μm | 매우 단단하고 강도가 좋습니다. |
| 괜찮아요 | 1 - 2 μm | 단단하고 튼튼한 일반용 |
| Medium | 2 - 4 μm | 더 견고하고 높은 내충격성 |
| 거친 | 4 - 8 μm | 최고의 인성 및 내파괴성 |
| 매우 굵게 | >8μm | 가혹한 충격에 대한 최고의 내성 |
입자 크기가 미세할수록 경도와 내마모성이 증가합니다. 입자가 거칠수록 인성과 칩핑 없이 힘을 견딜 수 있는 능력이 향상됩니다. 초미세 및 서브미크론 입자는 저힘 정밀 가공에 가장 적합합니다.
카바이드 플랫 블랭크의 치수
카바이드 블랭크는 표준 크기로 생산되거나 지정된 치수로 절단됩니다. 일반적인 크기는 다음과 같습니다:
| 모양 | 공통 치수 | |
|---|---|---|
| 사각형 | 1/2″, 3/4″, 1″, 1-1/4″, 1-1/2″ | |
| 직사각형 | 1/2″ x 1″, 3/4″ x 1-1/2″, 1″ x 2″, 1-1/4″ x 3″ | |
| 디스크/와셔 | 1/2″ OD x 1/4″ ID, 1″ OD x 1/2″ ID, 2″ OD x 1″ ID | |
| 사용자 지정 크기 | 최대 8" x 8" 사용 가능 |
두께는 일반적으로 1/8", 1/4" 또는 3/8"이며, 1/8" 및 1/4"이 일반적입니다. 치수, 평행도, 평탄도, 정사각형에 대한 정확한 허용 오차가 유지됩니다. 맞춤형 블랭크 사이즈도 가능합니다.
카바이드 블랭크의 표면 마감
Ra 또는 RMS 값으로 측정되는 표면 마감은 애플리케이션 성능에 영향을 미칩니다. 일반적인 표면 마감은 다음과 같습니다:
| 표면 마감 | Ra 범위(μin) | 일반적인 용도 |
|---|---|---|
| 소결된 상태 | 50 – 80 | 일반 목적 |
| Ground | 30 – 50 | 정밀 공차 툴링 |
| Lapped | 5 – 20 | 정밀 툴링 |
| 광택 | 1 – 10 | 거울 마감 |
| EDM | 5 – 10 | 복잡한 기하학적 구조 |
매끄러운 표면 마감은 알루미늄과 같은 소재의 마찰과 접착력을 줄여 성능을 향상시킵니다. 표면 반사율이 필요한 경우 매우 미세하게 연마된 마감 처리가 사용됩니다.
카바이드 블랭크용 코팅
블랭크 표면에 코팅을 적용하면 윤활성, 내마모성, 부식 방지 및 절연 능력과 같은 특성이 향상됩니다. 일반적인 카바이드 블랭크 코팅에는 다음이 포함됩니다:
| 코팅 | 구성 | 혜택 |
|---|---|---|
| TiN | 질화 티타늄 | 일반적인 경도, 내마모성 및 내식성 |
| TiCN | 질화 티타늄 | 경도와 윤활성 |
| TiAlN | 티타늄 알루미늄 질화물 | 고온에서의 산화 저항성 |
| 다이아몬드 | DLC, CVD 다이아몬드 | 낮은 마찰, 높은 열전도율 |
| 테프론 | PTFE 폴리머 | 마찰 및 접착력 감소 |
특정 특성을 향상시키기 위해 여러 층의 코팅을 결합하는 경우가 많습니다. 맞춤형 코팅은 애플리케이션에 최적화된 성능을 제공할 수 있습니다.
카바이드 플랫 블랭크의 응용 분야
카바이드의 고유한 특성으로 인해 다음과 같은 용도에 적합합니다:
| 산업 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 금속 가공 | 금형, 펀치, 툴링 절단 및 성형 |
| 목공 | 절단기, 톱 팁, 라우터 비트 |
| 플라스틱 | 사출 금형, 압출 금형 |
| 자동차 | 성형 금형, 게이지, 픽스처 |
| 항공우주 | 절삭 공구, 마모 부품, 금형 |
| 의료 | 수술 기구, 치과용 도구 |
| 전자 제품 | 웨이퍼 가공, 와이어 드로잉 다이 |
고온에서 카바이드의 경도는 공구 수명이 중요한 금속 절삭 및 성형에 매우 중요합니다. 내식성은 플라스틱 사출 금형과 전자 부품 제조에 유리합니다.
다양한 카바이드 재종은 관련된 힘, 속도 및 환경에 따라 이러한 응용 분야에 적합한 인성과 경도의 균형을 유지합니다.
카바이드 재종 및 입자 크기 선택 방법
올바른 카바이드 재종과 입자 크기를 선택하는 것은 다음과 같은 사용 분야와 작동 조건에 따라 달라집니다:
- 작업 재료의 경도 - 단단한 소재를 효율적으로 절삭 및 가공하려면 입자가 더 미세하고 경도가 높아야 합니다. 초미립자 카바이드는 경화 공구강, 세라믹 및 복합 재료에 가장 적합합니다.
- 절단 속도 - 속도가 빠를수록 더 많은 열이 발생하므로 열 연화에 강한 재종이 필요합니다. 미세 탄화물과 서브미크론 탄화물은 고온 경도가 더 높습니다.
- 충격력 - 진동이나 충격 하중이 가해지는 애플리케이션에는 파손과 칩핑을 방지하기 위해 중간 및 거친 입자의 더 견고한 등급이 필요합니다.
- 정밀도 - 카바이드 입자가 더 미세하고 공차가 더 엄격해져 더 엄격한 사양 내에서 부품을 제조할 수 있습니다.
- 환경 - 부식성 환경에서는 산화 및 내화학성을 위해 업그레이드된 바인더 또는 코팅이 필요할 수 있습니다.
카바이드 블랭크의 특성을 작동 조건에 맞추려면 공급업체의 애플리케이션 엔지니어와 상담하는 것이 좋습니다. 이를 통해 최적의 성능과 생산성을 보장합니다.
카바이드 플랫 블랭크 표준
국제 및 국가 기관에서 카바이드 블랭크 사양, 품질 및 테스트에 관한 표준을 발표합니다. 주요 표준 기관은 다음과 같습니다:
- ISO - 국제 표준화 기구
- ANSI - 미국 국립 표준 연구소
- ASTM - 미국 재료 시험 협회
- JIS - 일본 산업 표준
관련 카바이드 블랭크 표준은 다음과 같습니다:
- ISO 1832 - 구조화 초경 재종
- ANSI B212.4-1986 - 카바이드 경도 테스트
- JIS R 1601 - 분류 및 입자 크기
- ASTM B865 - 테스트 방법
평판이 좋은 제조업체는 이러한 표준에 따라 카바이드 블랭크를 테스트하여 등급, 경도 균일성, 입자 크기 및 기타 특성을 검증합니다.
카바이드 플랫 블랭크 공급업체
다양한 카바이드 블랭크를 제공하는 업계 공급업체가 많이 있습니다. 최고의 글로벌 제조업체 중 일부는 다음과 같습니다:
| 회사 | 본사 | 성적 | 코팅 | 서비스 |
|---|---|---|---|---|
| 샌드빅 | 스웨덴 | C, P, M, K | TiCN, AlTiN | 사용자 지정 공백 |
| 케나메탈 | 미국 | KC, LC | TiN, TiCN | 기술 지원 |
| 세라티지트 | 룩셈부르크 | CC, NN | TiAlN, DLC | 카바이드 재활용 |
| Kyocera | 일본 | 마이크로 그레인, 굵은 | TiCN, TiN | 맞춤형 엔지니어링 |
| 미쓰비시 | 일본 | 초미세에서 거친 입자 | TiAIN, CVD 다이아몬드 | 사용자 지정 크기 |
소규모 지역 공급업체도 이용할 수 있습니다. 숙련된 카바이드 공급업체와 협력하면 특정 요구에 맞는 최적의 등급과 블랭크를 확보할 수 있습니다. 또한 맞춤형 가공 및 코팅과 같은 추가 서비스도 제공합니다.
카바이드 블랭크 비용
카바이드 플랫 블랭크의 범위는 크기, 등급, 공차 및 수량에 따라 파운드당 $5 ~ $50입니다:
- 성적 - 입자가 미세한 서브미크론 및 초미세 등급은 굵은 등급보다 더 비쌉니다. 코발트 함량이 높은 맞춤형 등급도 더 비쌉니다.
- 수량 - 개당 비용은 일반적인 사이즈의 경우 $1에서 $4까지 다양합니다. 10~20개 이상 주문 시 대량 할인이 적용됩니다.
- 툴링 - 0.0005" 공차 이내의 블랭크는 표준 0.001" ~ 0.002" 공차 블랭크보다 더 비쌉니다.
- 코팅 - 코팅된 블랭크는 코팅되지 않은 블랭크에 비해 약 10-20%의 프리미엄이 붙습니다. 여러 번 코팅하거나 이색적인 코팅을 하면 비용이 증가합니다.
- 크기 - 더 큰 블랭크와 사용자 지정 블랭크 크기는 종종 관련 툴링 비용이 더 높습니다.
애플리케이션에 가장 적합한 품질과 비용의 균형을 찾으려면 여러 공급업체로부터 견적을 받아보는 것이 좋습니다.
장단점 카바이드 플랫 블랭크
장점:
- 내마모성을 위한 극한의 경도
- 고온에서 강도 및 절단 능력 유지
- 부식 및 화학적 손상 방지
- 매우 단단하거나 마모성이 강한 재료의 가공 가능
- 정밀 부품을 위한 일관된 속성
- 복잡한 형상의 제조 간소화
- 다양한 등급으로 인성과 경도의 균형 유지
- 코팅으로 특정 특성 개선
- 표준 및 사용자 지정 크기와 지오메트리로 제공
제한 사항:
- 공구강이나 HSS 블랭크보다 더 비쌉니다.
- 충격으로 인해 깨질 위험이 있는 깨지기 쉬운 제품
- 경도로 인해 다이아몬드 연마가 필요합니다.
- 다른 공구 재료보다 무겁습니다.
- 복잡한 내부 형상을 가공하기 어려움
- 극심한 힘을 가하면 코팅이 벗겨질 수 있습니다.
- 카바이드 품질이 좋지 않으면 곡물 풀아웃이 발생할 수 있습니다.
- 균열을 방지하기 위해 특별한 취급이 필요함
자주 묻는 질문
Q: 가장 일반적으로 사용되는 카바이드 재종은 무엇인가요?
A: 일반 가공의 경우 C2, C4, C6 재종이 좋은 밸런스를 제공합니다. 코발트 바인더가 포함된 K10과 K20도 인기가 있습니다. 마모가 심한 응용 분야에서는 서브미크론 P 재종이 우수하며, 간헐적 절삭에는 견고한 C8~C10 재종이 좋습니다.
Q: 코팅과 비코팅 블랭크는 언제 사용해야 하나요?
A: 코팅은 마모 방지와 윤활성을 향상시킵니다. 탄소강, 알루미늄, 목재와 같은 연마성 또는 젤리성 소재에 권장됩니다. 단기 작업의 경우 일반적으로 코팅되지 않은 블랭크가 사용됩니다.
Q: 맞춤형 카바이드 블랭크는 어떻게 제작되나요?
A: 사용자 지정 블랭크는 일반적으로 표준 지오메트리 블랭크에서 크기에 맞게 연마됩니다. EDMed 블랭크는 복잡한 ID 모양을 허용하지만 관련 비용이 더 높습니다. 미니어처 블랭크는 특수 공정과 품질 검사를 사용합니다.
Q: 카바이드 블랭크에 마이크로칩이 생기는 원인은 무엇인가요?
A: 균열은 충격 손상, 연삭 응력 또는 과열로 인한 열 점검으로 인해 발생합니다. 적절한 취급, 보수적인 연삭 파라미터 및 균열 검사를 통해 칩핑 위험을 최소화할 수 있습니다.
Q: 카바이드 블랭크는 수리하거나 재코팅할 수 있나요?
A: 경우에 따라 공백을 다시 코팅하거나 연마할 수 있습니다. 손상된 블랭크의 경우 수리가 제한적이지만 교체 대신 수리를 선택할 수 있습니다.
Q: HSS 공구 블랭크에 비해 카바이드의 주요 장점은 무엇인가요?
A: 카바이드는 HSS보다 훨씬 높은 온도에서 경도와 절삭력을 유지하여 더 빠른 속도를 제공합니다. 카바이드는 내마모성이 뛰어나 연마재에 대한 수명이 길어집니다.
결론
카바이드는 고유한 특성으로 인해 산업 전반의 내구성 있는 절삭, 가공 및 성형 응용 분야에 필수적인 소재입니다. 초경 플랫 블랭크는 제조 생산성 향상을 위해 최적화된 맞춤형 공구와 부품을 제작할 수 있는 기반을 제공합니다.
블랭크 성능을 극대화하려면 작동 조건에 맞는 적절한 등급과 입자 크기를 선택하는 것이 중요합니다. 용도에 맞는 블랭크를 선택할 때는 기술 전문가와 상담하는 것이 좋습니다.
코팅, 특수 재종 및 미세 입자 크기는 가장 까다로운 용도에 맞게 카바이드의 기능을 확장합니다. 새로운 바인더와 초미립자 기술이 등장함에 따라 카바이드 블랭크는 정밀도, 속도 및 극한 환경에 대한 내성이 요구되는 제조 공정을 지속적으로 개선할 것입니다.
