Como maquinar carboneto de tungsténio

Materiais de carboneto cimentado são feitos de pó metálico de carboneto de tungsténio e ligantes sólidos, tais como metais de ligação como o cobalto, o ferro, o níquel, etc., através de processos de prensagem, sinterização e outros. Têm elevada dureza (gama de dureza 86HRA-94HRA), elevada resistência, elevada resistência ao desgaste e outras propriedades excelentes, pelo que são difíceis de processar com ferramentas de corte convencionais. Como maquinar o carboneto de tungsténio? Vou explicar o corte de carboneto cimentado e os métodos de corte de barras e placas de carboneto cimentado em pormenor através do seguinte conteúdo.

I. Métodos de corte tradicionais para o corte de carboneto de tungsténio e de carboneto cimentado

Os métodos tradicionais de corte de carboneto cimentado incluem a trituração, a faísca eléctrica, o corte com fio e outros métodos, que são brevemente apresentados a seguir.

1. Método de moagem.

O método de retificação é um método de corte de carboneto cimentado comummente utilizado, que pode ser cortado com mó de CBN, mó de carboneto de silício verde e mó de diamante. De acordo com a tenacidade, a dureza e a resistência ao desgaste do carboneto cimentado, a seleção dos parâmetros de corte e das ferramentas de retificação adequados permite obter resultados de corte satisfatórios. No entanto, este método é adequado para o corte de pequenas áreas, e a retificação a longo prazo pode facilmente levar ao desgaste da ferramenta e a uma baixa eficiência de processamento.

2. Maquinação por electrospark de carboneto de tungsténio.

A maquinação por electrospark, também conhecida como maquinação por descarga ou maquinação por electro-erosão, utiliza o fenómeno de electro-corrosão da descarga de impulsos entre o elétrodo da ferramenta e a peça de trabalho para corroer o excesso de metal e atingir os requisitos de maquinação pré-determinados para o tamanho, forma e qualidade da superfície da peça. Esta tecnologia tem as caraterísticas de maquinação sem contacto e pode obter formas complexas e dimensões de precisão em materiais de elevada dureza, elevada fragilidade e difíceis de maquinar.

(1). Maquinação de alta precisão: A maquinagem por electrospark pode atingir uma precisão de maquinagem ao nível do mícron ou mesmo ao nível do nano, satisfazendo os requisitos de alta precisão das peças de metal duro.

(2). Elevada qualidade da superfície: Durante o processo de maquinação por electrospark, não há contacto direto entre o elétrodo da ferramenta e a peça de trabalho, evitando os danos da força de corte na superfície da peça de trabalho, pelo que se pode obter uma maior qualidade da superfície.

(3). Maquinação de formas complexas: A maquinagem por electrospark não está limitada pela dureza e fragilidade do material e pode processar peças de metal duro de várias formas e estruturas complexas.

Embora a maquinação com electrospark tenha muitas vantagens na maquinação de metal duro, também tem algumas limitações e desafios. Em primeiro lugar, a velocidade de maquinação por electrospark é relativamente lenta e a eficiência da maquinação é baixa. Em segundo lugar, uma grande quantidade de energia eléctrica e materiais de eléctrodos são consumidos durante o processo EDM, o que é dispendioso. Além disso, a electroerosão requer uma elevada precisão e estabilidade do equipamento, sendo difícil de operar e manter. Este processo é normalmente utilizado para maquinar blocos de carboneto de tungsténio, Blocos EDM para a indústria de moldes. E também cortar hastes de carboneto de tungsténio.

3. Método de corte de fio para processamento de carboneto cimentado e carboneto de tungsténio.

O corte por fio é uma tecnologia de corte a alta velocidade. A faísca eléctrica gerada pela corrente de alta frequência faz com que o fio de corte linear entre na peça de trabalho de forma serrilhada e forme pequenas gravuras na superfície da peça de trabalho. Como as serrilhas do fio são continuamente removidas, é possível efetuar cortes em grandes áreas. No entanto, o corte com fio tem certas limitações. Por exemplo, a espessura, a forma e o tamanho da peça de trabalho têm de estar dentro de um determinado intervalo. Como condutor, o carboneto cimentado pode satisfazer os requisitos do corte de fio. De acordo com a velocidade de funcionamento do fio do elétrodo, as máquinas de corte de fio EDM dividem-se principalmente em duas categorias: máquinas de corte de fio EDM de alta velocidade e máquinas de corte de fio EDM de baixa velocidade. O primeiro fio de elétrodo (fio de molibdénio) alterna a uma velocidade elevada de 8-10m/s, e a velocidade de processamento é rápida, mas o fio de elétrodo é fácil de agitar, o que afecta a qualidade do processamento; o último fio de elétrodo (fio de cobre) move-se unidireccionalmente a uma velocidade inferior a 0,2m/s. O fio do elétrodo deixa de ser utilizado após a descarga e o trabalho é mais estável, a qualidade do processamento é melhor, mas a velocidade de processamento é relativamente lenta. Em comparação com o processamento de outros materiais de molde, a produtividade de processamento de carboneto cimentado em máquinas-ferramentas de corte de fio CNC é a mais baixa. Para peças de trabalho mais finas com uma espessura inferior a 20 mm, o corte de fio é relativamente fácil e a qualidade da superfície e a velocidade de processamento são ideais. Para peças mais grossas, com uma espessura superior a 20 mm, a dificuldade de processamento aumenta, e a quebra do fio e o processamento instável são susceptíveis de ocorrer. As soluções incluem a substituição de fios de eléctrodos mais grossos, a utilização de fluidos de trabalho mais estáveis e o ajuste dos parâmetros da máquina-ferramenta. O comprimento máximo de corte do fio de metal duro pode atingir 600 mm. O metal duro tem um desempenho particularmente bom no corte de fio lento. O corte de fio lento tem alta precisão de processamento e boa qualidade de superfície, e é particularmente adequado para o processamento de peças de metal duro com formas complexas e requisitos de alta precisão. Devido à elevada dureza e à boa resistência ao desgaste dos materiais de metal duro, o corte lento do fio pode evitar eficazmente a perda do fio do elétrodo, prolongando assim a vida útil do fio do elétrodo e melhorando a eficiência do processamento. Muitas fábricas utilizam este método para cortar vareta de carboneto de tungsténio.

II. Método de corte a laser para máquinas carboneto de volfrâmio e carboneto cimentado

O corte a laser é um novo tipo de método de corte de carboneto cimentado que surgiu e se desenvolveu rapidamente nos últimos anos, com as vantagens de alta eficiência, alta precisão e automação. Ao cortar carboneto cimentado, o corte a laser pode fazer a largura da incisão inferior a 0,2 mm, a velocidade de corte é rápida e tem vantagens óbvias na qualidade e eficiência do corte.

No entanto, existem também alguns problemas com o corte a laser. Por exemplo, a alta temperatura gerada durante o processo de corte pode facilmente causar deformação do material, danos e defeitos. Ao mesmo tempo, o preço do equipamento de corte a laser é relativamente elevado e não é adequado para a produção em massa.

III. Método de corte por ultra-sons para o tratamento de carboneto de tungsténio e de carboneto cementado.

O processamento ultrassónico é processado por vibração de alta frequência, e a sua frequência é normalmente superior a 20kHz. Durante o processo de processamento, as ondas sonoras geradas pelos ultra-sons fazem a ferramenta de processamento vibrar a uma velocidade extremamente elevada, produzindo assim corte a alta velocidade, fricção, trituração e perda ao nível microscópico para conseguir o processamento da peça de trabalho. A maquinação por ultra-sons é amplamente utilizada no corte de materiais de carboneto cimentado devido à sua elevada eficiência, elevada precisão, elevado acabamento superficial e adequação a materiais de difícil processamento.

Princípios e vantagens do corte por ultra-sons de carboneto cimentado:

Maquinação por ultra-sons corta as vibrações de alta frequência e apresenta as seguintes vantagens

Elevada eficiência: A vibração ultra-sónica é de alta velocidade e tem uma pequena área de ação, pelo que a peça de trabalho pode ser processada num período de tempo muito curto.

Elevada precisão: Uma vez que a vibração é muito pequena, é possível obter uma precisão de processamento muito elevada.

Elevado acabamento da superfície: A pequena área de ação faz com que o acabamento da superfície seja elevado, reduzindo os passos de processamento subsequentes.

Aplicável a materiais de difícil processamento: Uma vez que a maquinação por ultra-sons não requer a geração de uma grande quantidade de calor, os materiais de difícil processamento podem ser processados num período de tempo relativamente curto.

IV. Resumo

Como maquinar o carboneto de tungsténio? Os diferentes métodos de corte de carboneto cimentado têm as suas vantagens e desvantagens e o seu âmbito de aplicação. Os métodos de corte tradicionais são adequados para corte de pequenas áreas e processamento de pequenos lotes, enquanto os métodos de corte a laser são mais adequados para corte de grandes áreas, processamento de alta eficiência e alta precisão. Por conseguinte, é crucial escolher o método de corte correto de acordo com os diferentes requisitos de processamento e propriedades do material.