Паяные наконечники из карбида вольфрама относятся к твердосплавным материалам, паяным к стальному хвостовику в качестве пластины для режущего инструмента при обработке. Твердый карбид вольфрама обеспечивает износостойкость, а стальной хвостовик позволяет устанавливать его в держатели инструмента.
Обзор паяных наконечников из карбида вольфрама
Паяные наконечники из карбида вольфрама имеют композитную конструкцию с отдельными зонами материала, обеспечивающими индивидуальные преимущества в работе:
- Мелкозернистая зона из карбида вольфрама образует функциональную режущую поверхность
- Кобальтовая связующая матрица для облегчения спекания и придания прочности
- Слой паяльного сплава обычно на основе никеля или меди
- Стальной хвостовик для установки в держатели вкладышей
Такая конструкция сочетает в себе твердость, прочность и ударопрочность для операций по удалению металла в сложных условиях.
Основные характеристики паяных наконечников из карбида вольфрама:
- Конструкция режущей пластины из композитного металла
- Зона резания из карбида вольфрама высокой твердости
- Отличная износостойкость и сохранение кромки
- Паяное соединение между унитазом и стальным корпусом
- Позволяет выполнять прерывистую и тяжелую обработку
- Более дешевая альтернатива пластинам из твердого сплава
Типы паяных наконечников из карбида вольфрама
С припаянными твердосплавными наконечниками производятся различные стандартные и специальные геометрии инструментов, в том числе:
| Тип | Подробности |
|---|---|
| Развернуть | Положительный угол наклона для наружного точения |
| Нанесение канавок | Пластины типа "L" и "T" для отрезных канавок |
| Отрезной | Ножи с тройной кромкой для разделки массы |
| Скука | Специальные расточные стержни с паяным наконечником |
| Пользовательское | Специальные геометрии для специфического использования |
Состав паяных наконечников из карбида вольфрама
Паяные вставки из карбида вольфрама состоят из отдельных зон состава:
| Зона | Состав | Роль |
|---|---|---|
| Функциональный | Зерна WC + кобальт | Твердая износостойкая режущая поверхность |
| Паяное соединение | Сплавы Ni, Cu, Zn | Соединяет унитаз и сталь |
| Хвостовик | Среднеуглеродистая сталь | Обеспечивает установку инструмента |
Свойства паяных наконечников из карбида вольфрама
Ключевые свойства включают:
| Недвижимость | Функция |
|---|---|
| Твердость | Противостоит износу режущей кромки при обработке |
| Прочность | Выдерживает большие усилия при обработке |
| Жесткость | Справляется с ударными нагрузками, прерывая разрезы |
| Устойчивость к тепловому удару | Обеспечивает выделение тепла во время резки |
| Химическая стойкость | Совместимость с материалами заготовок |
Характеристики Паяные наконечники из карбида вольфрама
| Параметр | Подробности |
|---|---|
| Размер зерна | Сверхтонкие зерна размером до 0,4 мкм |
| Классы | K, P, M, указывающие на состав |
| Подготовка кромок | Специальная заточка или обработка |
| Точность размеров | Точный контроль углов и зазоров |
| Баланс | Контролируемый ход на высоких скоростях |
| Тестирование | Экспертиза образцов гарантирует качество |
Применение паяных наконечников из карбида вольфрама
Инструменты с припоем из карбида вольфрама широко используются там, где требуется экономичная оснастка для обработки сложных материалов:
| Приложение | Общее использование |
|---|---|
| Прерванная резка | Фрезерование пазов, карманов, контуров |
| Высокоскоростная обработка | Токарная обработка закаленных сталей с твердостью свыше 45 HRC |
| Грубая расточка | Расширение отверстий в сером и ковком чугуне |
| Обработка деталей и пазов | Отрезание заготовок и изготовление пазов |
| Индексируемая оснастка | Нестандартные держатели для многоконтактных паяных лезвий |
Паяные наконечники из карбида вольфрама для токарной обработки
Паяные токарные пластины с твердосплавными наконечниками используются для:
- Черновая резка и полуфинишные пассы
- Внешние продольные токарные работы
- Распространены вставки типов D и S
- Положительные углы наклона от 5 до 25 градусов
- Высокая производительность при работе с низкоуглеродистыми и среднеуглеродистыми сталями
Паяные наконечники из карбида вольфрама для обработки канавок
Пластины из карбида вольфрама с паяным наконечником в стиле 'L' и 'T' предназначены для отрезных канавок.
Особенности включают:
- Узкий режущий профиль для большой глубины пазов
- Усовершенствованная геометрия дна канавки
- Покрытие TiAlN для предварительно закаленных сталей
- Снижение склонности к образованию заусенцев на заготовках
- Ширина канавок от 1,5 мм до 8 мм
Паяные лезвия из карбида вольфрама для отрезных работ
Разделительные ножи с тройной кромкой и паяными твердосплавными наконечниками обеспечивают экономичные разрезы. Три режущих угла на пластину уменьшают индексацию при серийной резке.
Атрибуты включают:
- Высота лезвий от 1,2 мм до 2,5 мм
- Покрытие противостоит сварке
- Усовершенствованные конструкции микросхем
- Уменьшение вибраций благодаря асимметричной форме лезвия
- Допуски, приближающие шлифовку пластин к размеру
Индексируемый инструмент с использованием паяных наконечников из карбида вольфрама
В индексируемой оснастке используются паяные вставки из карбида вольфрама, что позволяет легко и недорого заменять наконечники после износа, а не перетачивать специальную оснастку.
Инструментарий включает в себя:
- Паяные твердосплавные наконечники в хвостовиках расточных штанг
- Торцевые и периферийные фрезы
- Специальные профильные резцы
- Многоразовые регулируемые картриджи
- Быстросменные блоки инструментов
Упрощает техническое обслуживание за счет замены наконечника, контролируя при этом инвестиционные расходы.
Технические характеристики паяного наконечника из карбида вольфрама
Международные стандарты помогают определить состав, свойства и требования к качеству:
| Стандарт | Организация | Область применения |
|---|---|---|
| ISO 1832 | ISA | Номинальное содержание связующего |
| JIS G 4053 | Японский промышленный стандарт | Метод классификации |
| ASTM B774 | ASTM International | Технические характеристики паяных наконечников |
Это помогает обеспечить поставку паяных вставок соответствующего класса и стиля.
Размеры паяных наконечников из карбида вольфрама
Распространенные диапазоны размеров включают:
| Параметр | Диапазон размеров |
|---|---|
| Круг с надписью | 3 мм - 25 мм |
| Толщина | 1,5 мм - 8 мм |
| Радиус угла | 0,4 мм - 2,5 мм |
Более крупные геометрии диаметром свыше 25 мм возможны для изготовления расточных штанг, фрезерования и специальных применений.
Степени паяных наконечников из карбида вольфрама
В наконечниках используется марка карбида вольфрама в зависимости от номинального содержания связующего и размера зерна:
| Класс | Описание |
|---|---|
| K | Низкое содержание кобальта для максимальной твердости |
| P | Промежуточное содержание кобальта для повышения прочности |
| M | Повышенное содержание кобальта для увеличения прочности |
| C | Мелкое зерно размером 0,4 мкм для полировки |
Усовершенствованные подложки и специальная обработка после спекания еще больше расширяют возможности марки.
Варианты пайки сплавов для наконечников из карбида вольфрама
| Тип сплава | Состав | Свойства |
|---|---|---|
| Никель | Ni-Cr-B-Si / Ni-Mn | Экономичный, пайка при температурах 600-800°C |
| Медь | Cu-Zn-Mn / Cu-Mn-Ni | Повышенная прочность, пайка при 700 - 900°C |
| Активный | Добавлены Ti / Zr / Hf | Реактивный, улучшает смачивание карбида |
| Серебро | Ag-Cu / Ag-Cu-Zn-Cd | Низкотемпературная пайка 500 - 600°C |
Выбор зависит от марки твердого сплава, требований к прочности, температурных ограничений и стоимости.
Паяные и спеченные наконечники из карбида вольфрама
| Параметр | Паяные наконечники | Твердосплавные вставки |
|---|---|---|
| Строительство | Цементированный унитаз, приваренный к стальному хвостовику | 100% спеченный WC |
| Твердость | До 92 HRA (обычно 85-88) | 92 - 94 HRA |
| Прочность | Предел прочности при поперечном разрыве 700 - 900 МПа | Выше > 1000 МПа |
| Жесткость | Умеренная прочность на излом | Выше, но зависит от класса |
| Тепловая нагрузка | Чувствительны к резким изменениям температуры | Повышенная ударопрочность |
| Стоимость | Более низкая стоимость материалов | Дорогая литьевая оснастка |
Паяные наконечники обеспечивают экономичность, а цельные вставки - максимальные возможности там, где цена не столь важна.
Мировые производители Паяные наконечники из карбида вольфрама
| Компания | Страна | Комментарии |
|---|---|---|
| Искар | Израиль | Широкий выбор марок твердого сплава и геометрических форм |
| Tungaloy | Япония | Токарные и канавочные пластины |
| Sandvik Coromant | Швеция | Усовершенствованные подложки и покрытия |
| Kennametal | США | Индексируемые и многонаправленные наконечники |
| Ceratizit | Люксембург | Прецизионные твердосплавные компоненты |
Анализ затрат на паяные наконечники из карбида вольфрама
Стоимость твердосплавного наконечника от:
- Сырье - порошок, кобальтовая связка, паяльные сплавы
- Производство - прессование, спекание, шлифование, пайка
- Сложность геометрии вставки
- Размер, радиус, толщина, допуск
- Количество и объем заказа
- Специальное покрытие или обработка кромок
| Артикул | Диапазон цен |
|---|---|
| Индексируемая токарная вставка | $2 - $12 каждый |
| Разделительное или пазовое лезвие | $1 - $5 каждый |
| Расточной пруток большого диаметра | $50 - $250 каждый |
| Фрезерование корпуса по индивидуальному профилю | $100+ за штуку |
Цены значительно варьируются в зависимости от размеров, марки, специальных характеристик, объема заказа и условий соглашения с поставщиком.
Преимущества и ограничения паяных наконечников из карбида вольфрама
Преимущества
- Значительно более низкая стоимость по сравнению с цельными пластинами из карбида вольфрама
- Регулируемое содержание связующего в соответствии с требованиями к твердости и прочности
- Усовершенствованные структуры зерен твердого сплава для специальных применений
- Композитная конструкция выдерживает резкие изменения нагрузки
- Разнообразие стандартных и нестандартных геометрий вставок
- Упрощенная переточка инструмента путем замены наконечника
- Широкая совместимость со сталями, чугунами, экзотикой
Ограничения
- Более низкая твердость и износостойкость по сравнению с цельными пластинами из WC
- Максимальные рабочие параметры обычно меньше, чем у литых наконечников
- Надежность паяного соединения при высоких нагрузках
- Стойкость к тепловому удару менее 100% спеченный
- Ограниченное количество высокоточных пазов или резов
Текущие разработки в области пайки продолжают расширять возможности, сохраняя при этом экономические преимущества по сравнению с альтернативными инструментами из твердого карбида вольфрама.
Часто задаваемые вопросы
Какие присадочные сплавы чаще всего используются для соединения карбида вольфрама со сталью?
Наиболее распространены паяльные сплавы на основе никеля и меди, причем композиции Ni-Cr-B-Si и Cu-Zn-Mn хорошо зарекомендовали себя при пайке твердых сплавов на протяжении десятилетий.
Что вызывает разрушение паяных соединений в режущих инструментах с твердосплавными наконечниками?
Потенциальные причины отказов пайки включают недостаточные объемы присадочного материала при изготовлении, проблемы с паяльной атмосферой, приводящие к образованию пустот или включений, проблемы с паяемостью конкретных марок, а также плохую подготовку сопрягаемых поверхностей перед пайкой.
Необходимо ли шлифование поверхности для паяных наконечников из карбида вольфрама?
Да, шлифование после пайки важно для получения точной геометрии пластин, оптимальной шероховатости поверхности и остроты кромок, необходимых для чистого резания заготовок. Кроме того, шлифовка позволяет выявить встроенные дефекты, предотвращая отказы в процессе эксплуатации.
Могут ли паяные вставки из карбида вольфрама использовать современные PVD-покрытия?
Да, на твердосплавную поверхность пластин с наконечниками можно наносить современные покрытия, такие как TiAlN, методом физического осаждения паров. Это помогает противостоять нарастанию кромки и повышает эффективность при обработке высокотемпературных сплавов или закаленных материалов с твердостью более 45 HRC.
Каковы рекомендуемые рабочие параметры для сменных инструментов с припаянными твердосплавными наконечниками?
Индексируемый инструмент с паяными твердосплавными наконечниками часто ограничивает скорость до 100-150 м/мин, подачу в пределах 0,15-0,4 мм/об, а глубину резания - 0,5-4 мм. Уменьшение DOC и ширины резания способствует увеличению срока службы многофункционального инструмента между заточками.
Что вызывает нарастание кромки при обработке пластинами с припоем из карбида вольфрама?
Недостаточная температура пластин при низких скоростях, подачах или DOC может привести к размазыванию и свариванию материала заготовки. Более позитивные геометрии, покрытия TiAlN и соответствующий выбор параметров снижают склонность к образованию кромок в большинстве материалов.
Когда следует выбирать цельные твердосплавные вставки вместо паяных твердосплавных наконечников?
Твердые пластины из карбида вольфрама рекомендуются для очень высокоточной обработки канавок шириной до 0,1 мм, микрообработки, обработки твердых деталей высокой твердости свыше 50 HRC, а также для особо ответственных операций, требующих максимальной износостойкости и устойчивости к тепловым ударам.
Можно ли повторно использовать паяные пластины из карбида вольфрама, просто припаяв новые режущие наконечники?
Повторное использование стальных хвостовиков не рекомендуется - циклы пайки термически старят материал подложки. Для надежности следует использовать новые вставки. Однако старые хвостовики могут быть переработаны.
Что вызывает сколы и поломку пластин при обработке инструментами из паяного твердого сплава?
Сколы или трещины во время работы могут возникать из-за несоответствия марки пластины условиям применения, проблем с нарастающей кромкой, болтанки из-за неправильного выбора параметров или повреждения при неправильном обращении с пластинами во время индексации. Устранение первопричины является ключевым моментом.
Какие действия необходимо предпринять для безопасной заточки режущих инструментов с твердосплавными наконечниками?
Перед шлифовкой карбида вольфрама всегда надевайте соответствующие респираторы, обеспечьте достаточную вентиляцию, используйте шлифовальные круги, подходящие для твердосплавных материалов, притирайте круги, чтобы режущие поверхности были свежими, работайте медленно, чтобы минимизировать накопление тепла, и охлаждайте пластины водой или масляной жидкостью во время шлифовки.
