關(guān)于鎢鋼材料 

圖1. 鎢鋼材料塊材示意圖

鎢鋼（Tungsten Carbide），主要由碳化鎢（WC）及鈷（Co）所構(gòu)成的硬質(zhì)合金。鎢鋼可說(shuō)是最硬、最耐磨的金屬之一，其硬度及密度約為鋼鐵（steel）的二至三倍。鎢鋼具硬度高、耐磨、耐熱及耐腐蝕等優(yōu)良性能，尤其是高硬度和耐磨性。鎢鋼的莫氏硬度約為8.5～9，且鎢鋼的材料特性使它即使處在高溫險(xiǎn)峻的環(huán)境下，材料也不易氧化變質(zhì)。

鎢鋼常用于高精度機(jī)械加工、高精度刀具材料、車(chē)床、沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚割刀之上，堅(jiān)硬不怕退火，但質(zhì)脆。鎢鋼材料的高硬度及耐熱性被廣泛應(yīng)用在許多產(chǎn)業(yè)，例如金屬加工、金屬模具、鎢鋼模具、耐磨零件、金屬成形刀具、精密軸承、噴嘴、鋸片切割刀片、電子產(chǎn)業(yè)零件等。其中鎢鋼在精密機(jī)械產(chǎn)業(yè)應(yīng)用在許多產(chǎn)品，最常被用作切削刀具材料；另外，高硬度、耐磨特性也讓鎢鋼經(jīng)常被用來(lái)制作適用于高速高溫環(huán)境下的高性能磨耗零件。
 

如何加工鎢鋼？

由于鎢鋼具高硬度材料特性，使其難以使用傳統(tǒng)車(chē)床、銑床或鉆孔加工。雖然還是可以使用一些特殊刀具，包括PCD 、CBN 及陶瓷刀具，但這些切削刀具通常很快就會(huì)因?yàn)殒u鋼的高硬度而產(chǎn)生嚴(yán)重磨耗，失去其銳利度。


圖2. 金屬材料研磨加工過(guò)程

一般而言，會(huì)使用鉆石磨棒來(lái)進(jìn)行鎢鋼的研磨加工，或是使用放電加工（EDM）的方式來(lái)加工鎢鋼材料。雖然鎢鋼可以使用上述工法來(lái)做加工，但實(shí)際上，在這些鎢鋼加工的過(guò)程中，一直以來(lái)都面臨到加工效率與工件加工質(zhì)量的挑戰(zhàn)。
 

 鎢鋼加工難點(diǎn) 

鎢鋼加工：工件加工質(zhì)量與刀具壽命的挑戰(zhàn)

鎢鋼的高硬度使其極度難以加工。具備高硬度的材料通常也帶有質(zhì)脆的特性，因此鎢鋼的硬脆性使其在加工過(guò)程中，容易產(chǎn)生脆性斷裂、開(kāi)裂。一般來(lái)說(shuō)，難以使用傳統(tǒng)的加工手法來(lái)加工鎢鋼材料。雖然可以使用一些特殊的刀具，如PCD 、CBN 及陶瓷刀具來(lái)進(jìn)行鎢鋼加工，但這些刀具很容易因?yàn)槟ズ亩冣g。


圖3. 工業(yè)用鎢鋼切削刀具


 

鎢鋼加工：加工效率的挑戰(zhàn)

在進(jìn)行鎢鋼加工時(shí)，控制好刀具的振動(dòng)以及切削力是非常重要的。由于鎢鋼具有高密度及硬脆特性，若沒(méi)有控制好刀具振動(dòng)及切削力，工件很容易產(chǎn)生細(xì)微裂痕或碎片。因此，鎢鋼加工的過(guò)程通常極為費(fèi)時(shí)，充滿挑戰(zhàn)。
 

 漢鼎超聲波能為鎢鋼加工帶來(lái)哪些助益呢？ 

圖4. 漢鼎超聲波應(yīng)用于鎢鋼加工過(guò)程


漢鼎的超聲波輔助加工技術(shù)提供刀具一個(gè)高頻率，每秒超過(guò)20,000次的縱向微振動(dòng)。這樣的機(jī)制可有效降低切削力，并且幫助排屑過(guò)程更順暢。


圖5. 漢鼎超聲波加工技術(shù)帶來(lái)高頻縱向振動(dòng)輔助排屑過(guò)程


超聲波高頻率振動(dòng)不僅減少刀具和工件之間的摩擦力，還能有機(jī)會(huì)提升進(jìn)給率。如此一來(lái)，大幅提升了工件加工質(zhì)量及刀具壽命的穩(wěn)定性；進(jìn)給率的提高也節(jié)省了加工時(shí)間，有效提升加工效率。


圖6. 漢鼎超聲波加工技術(shù)幫助降低切削力, 帶來(lái)更穩(wěn)定的刀具壽命


排屑過(guò)程變得順暢能同時(shí)減少過(guò)量的切屑在刀具和工件上產(chǎn)生摩擦。漢鼎超聲波輔助加工帶來(lái)的高頻率微振動(dòng)，除了能更容易斷屑以降低纏屑發(fā)生的情況之外，高速振動(dòng)下的快速提刀、下刀，也讓切削液更容易進(jìn)入工件，達(dá)到有效的潤(rùn)滑。這也為工件加工質(zhì)量及刀具壽命的穩(wěn)定性帶來(lái)很大的助益。

了解更多漢鼎超聲波加工技術(shù)

 鎢鋼加工常見(jiàn)問(wèn)題 

Q1  如何確定一般用來(lái)加工鎢鋼的刀具是否適用于漢鼎超聲波加工模組裝備呢？

A1  漢鼎超聲波加工模組能根據(jù)客戶端使用的刀具，自動(dòng)掃描到刀具適用的頻率（標(biāo)準(zhǔn)頻率范圍20 – 32kHz）。此套裝備也可依據(jù)客戶端使用的特殊刀具，針對(duì)掃頻范圍作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。多年來(lái)，已獲得多數(shù)國(guó)內(nèi)外客戶端實(shí)際的加工應(yīng)用驗(yàn)證，一般加工廠常用的刀具皆適用漢鼎超聲波加工模組裝備。


圖9. 漢鼎超聲波加工驅(qū)動(dòng)模組


了解更多漢鼎超聲波加工模組

 

Q2  欲使用漢鼎超聲波加工模組裝備進(jìn)行鎢鋼加工時(shí)，如何適當(dāng)?shù)卣{(diào)整進(jìn)給率及超聲波振幅等加工工藝參數(shù)呢？

A2  漢鼎擁有堅(jiān)強(qiáng)的研發(fā)與技術(shù)團(tuán)隊(duì)，期望提供客戶所需服務(wù)，并幫助客戶克服加工鎢鋼時(shí)的難點(diǎn)。針對(duì)技術(shù)服務(wù)，其中包括提供優(yōu)化后的加工工藝參數(shù)及其他相關(guān)服務(wù)，來(lái)確?？蛻舳嗽谑褂脻h鼎超聲波輔助加工產(chǎn)品時(shí)，能獲得最佳的使用體驗(yàn)。讓客戶了解到，這不僅是購(gòu)買(mǎi)一項(xiàng)產(chǎn)品，更重要的是合作間知識(shí)與技術(shù)的交流。


圖10. 漢鼎超聲波加工刀柄


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