Istniej? pomocne pomys?y dotycz?ce ci?cia pr?ta z w?glika wolframu. Jak wszyscy wiemy, w?glik wolframu jest zwykle okre?lany jako rodzaj Ci??ko materia? ze wzgl?du na jego wyj?tkowo wysok? twardo?? w stosunku do innych materia?ów. Zazwyczaj W?glik wolframu mo?e mie? warto?? twardo?ci 1600 HV, podczas gdy stal mi?kka by?aby tylko w okolicach 160 HV. Chcesz spróbowa? skutecznie naci?? lub odci?? pr?ty z w?glika wolframu. Mog? dzia?a? nast?puj?ce 4 sposoby, którymi s? szlifowanie ?ciernicy, obróbka supertwardym materia?em, obróbka elektrolityczna (ECM) i obróbka elektroerozyjne (EDM).

Wiemy, ?e twardo?? samego materia?u narz?dzia musi by? wy?sza ni? twardo?? obrabianego przedmiotu. Twardo?? Rockwella w?glika spiekanego wynosi na ogó? oko?o HRA78 do HRA90. Tak wi?c na razie materia?y, które mog? przetwarza? pó?fabrykaty z w?glików, odnosz? si? g?ównie do polikrystalicznego regularnego azotku boru (PCBN) i polikrystalicznego diamentu (PCD).

G?ównymi materia?ami na ?ciernice s? zielony w?glik krzemu i diament. Poniewa? szlifowanie w?glika krzemu generuje napr??enia termiczne przekraczaj?ce granic? wytrzyma?o?ci w?glika spiekanego, p?kni?cia powierzchni zdarzaj? si? cz?sto, co sprawia, ?e w?glik krzemu nie jest idealn? opcj? do uzyskania powierzchni, której mo?na zagwarantowa?.

Podczas gdy diamentowa granulka ?cierna o wielko?ci od 60/70 oczek do 325/400 oczek skutecznie pracuje przy szlifowaniu cz??ci z w?glika spiekanego. Im wi?ksza warto?? wielko?ci cz?stek, tym wy?sza dok?adno?? obróbki. Ogólnie 80/180 dobrze nadaje si? do wykańczania ró?nych form z w?glików spiekanych.

Chocia? ?ciernica PCD jest zakwalifikowana do wykonywania wszystkich zadań od obróbki zgrubnej do wykańczania pó?wyrobów z w?glików, w celu zmniejszenia strat ?ciernicy, pó?wyroby z w?glików b?d? wst?pnie obrabiane metod? obróbki elektrycznej, a nast?pnie pó?wykańczaj?ce i wykańczaj?ce. wykańczanie w końcu ?ciernic?.

Istnieje wykres przedstawiaj?cy typowe parametry przetwarzania podczas szlifowania ?ciernicy PCD na materiale w?glikowym.

Rys.1 parametry obróbki ?ciernicy diamentowej podczas ci?cia

Podczas szlifowania ?ciernic PCD niska pr?dko?? posuwu ma kluczowe znaczenie. Dzieje si? tak dlatego, ?e im wi?ksza pr?dko??, tym wy?sza temperatura szlifowania, co jest przyczyn? silnego zu?ycia ?ciernicy. Nie jest te? im wy?szy, tym lepiej. Wr?cz przeciwnie, je?li pr?dko?? posuwu jest zbyt niska, co skutkuje ogromn? grubo?ci? skrawania, zdecydowanie wp?ywa to na chropowato?? obrabianej powierzchni, a tak?e zwi?ksza si? zu?ycie ?ciernicy.

Kolejnym elementem, na który nale?y zwróci? uwag?, jest to, ?e stosowane ch?odziwo musi by? wolne od siarki i mie? pH od 7 do 9. W przeciwnym razie ch?odziwo b?dzie powodowa? korozj? spoiwa kobaltowego w?glika spiekanego, a redukcja kobaltu spowoduje uszkodzenie mikrostruktury w?glik spiekany, jak pokazano na rys. 2.

Rys.2 mikrostruktura powierzchni w?glika pozbawionego kobaltu

Materia?y z CBN i PCBN, przeznaczone do ci?cia metali czarnych o twardo?ci, takich jak stal hartowana i staliwo (?elazo). Azotyn boru jest w stanie wytrzyma? dzia?anie wysokiej temperatury (powy?ej 1000 stopni) i utrzyma? twardo?? na poziomie 8000 HV. Ta w?a?ciwo?? sprawia, ?e jest on równy obróbce pó?fabrykatów z w?glików spiekanych, szczególnie tych cz??ci konstrukcyjnych sk?adaj?cych si? z rdzenia z w?glika i stalowej obudowy pasowanych z wciskiem.

Niemniej jednak, gdy twardo?? cz??ci z w?glika spiekanego jest wy?sza ni? HRA90, ca?kowicie poza zasi?giem ci?cia azotynu boru, nie trzeba ju? nalega? na narz?dzia z PCBN i CBN. Istniej? pewne zalety PCD w obróbce pó?fabrykatów z w?glików spiekanych na bazie TC, takie jak jego twardo??, która mo?e osi?gn?? ponad 10000 HV (100-120 razy wi?cej ni? w przypadku w?glika spiekanego). Narz?dzia PCD maj? równie? przewodno?? ciepln? 700 W/mK, która jest 1,5 do 9 razy wi?ksza ni? w przypadku w?glika spiekanego. Pomaga osi?gn?? chropowato?? powierzchni na pó?fabrykatach z w?glików spiekanych do Ra0.2μm.

Wci?? nie mo?emy zapomnie? o wadach p?ytek PCD, ich niemo?no?ci uzyskania wyj?tkowo ostrych kraw?dzi i niedogodno?ciach zwi?zanych z wytwarzaniem ?amaczy wiórów. Dlatego PCD mo?e by? u?ywany tylko do precyzyjnego ci?cia metali nie?elaznych i niemetali, ale nie mo?e osi?gn?? ultraprecyzyjnego ci?cia lustrzanego pó?fabrykatów z w?glików spiekanych, przynajmniej jeszcze nie.

Ci?cie w?glika przez elektroobróbk?

Obróbka elektrolityczna to obróbka cz??ci na zasadzie rozpuszczania w?glika w elektrolicie (NaOH). Zapewnia to, ?e powierzchnia obrabianego przedmiotu z w?glika nie nagrzewa si?. Chodzi o to, ?e szybko?? i jako?? przetwarzania ECM s? niezale?ne od fizycznych w?a?ciwo?ci przetwarzanego materia?u.

Rys.3 Zasada dzia?ania pó?fabrykatów z w?glika ECM

Jak pokazano na rysunku 3, obrabiany przedmiot z w?glika jest po??czony z elektrod? dodatni? pr?du sta?ego pe?ni?c? funkcj? anody, a elektroda ujemna narz?dzia i ?ród?o pr?du sta?ego s? po??czone jako katoda. Pod dzia?aniem pr?du, gdy katoda jest zasilana, w?glik spiekany na anodzie jest w sposób ci?g?y rozpuszczany w elektrolicie, a? zostanie przetworzony do po??danej wielko?ci kszta?tu. Ca?y proces odbywa si? w temperaturze pokojowej.

Równanie reakcji chemicznej na anodzie:

W+O2=WO2

WO2+2NaOH=Na2WO4+H2O

Co+M2A=CoA+2M–2e

Ogólnie jego parametry przetwarzania to:

Napi?cie sta?e 10~15V. G?sto?? pr?du 10~3010~30(A/cm2), ci?nienie elektrolitu 1~3 （kgf/cm2）

Rys.3 Porównanie parametrów obróbki elektrolitycznej

W porównaniu z innymi materia?ami, podczas ci?cia pó?fabrykatu z w?glików spiekanych, ci?nienie elektrolitu jest wa?nym czynnikiem wp?ywaj?cym na jako?? powierzchni gotowego produktu. Gdy jest zbyt wysoki, pr?dko?? przep?ywu elektrolitu b?dzie zbyt du?a, co powoduje wyp?ukiwanie cz?stek WC przez elektrolit, zanim zostan? ca?kowicie rozpuszczone.

Co si? stanie, je?li cz?stki WC i cz?stki Co zostan? usuni?te w niespójnym tempie? Tak, pojawi si? wiele plam na powierzchni obrabianego przedmiotu. Innym czynnikiem wartym odnotowania jest to, ?e materia? w?glikowy przedmiotu obrabianego jest bardziej jednorodny pod wzgl?dem mikrostruktury, a im drobniejszy rozmiar cz?stek, tym dok?adniejsza b?dzie precyzja powierzchni.

Po obróbce zgrubnej chropowato?? powierzchni pó?fabrykatu z w?glika mo?e osi?gn?? Ra0,8 ~ 0,4 μm, a ?rednia dok?adno?? obróbki mo?e osi?gn?? ± 0,1 mm. Wydajno?? ECM jest kilkakrotnie wi?ksza ni? EDM, a poniewa? ECM nie zu?ywa elektrod narz?dziowych, koszt jest równie? niski.

Zasada dzia?ania EDM opiera si? na zjawisku korozji elektrycznej mi?dzy narz?dziem a przedmiotem obrabianym (elektrody dodatnie i ujemne) podczas wy?adowania iskrowego w celu usuni?cia nadmiaru cz??ci w?glikowych w celu osi?gni?cia z góry okre?lonych wymagań dotycz?cych obróbki w zakresie rozmiaru, kszta?tu i jako?ci powierzchni przedmiotu obrabianego . Tylko elektrody miedziano-wolframowe i elektrody miedziano-srebrne mog? przetwarza? pó?wyroby z w?glików spiekanych.

Krótko mówi?c, elektroerozja nie wykorzystuje energii mechanicznej, nie zale?y od si? skrawania w celu usuni?cia metalu, ale bezpo?rednio wykorzystuje energi? elektryczn? i ciep?o do usuni?cia cz??ci z w?glika. W porównaniu z ci?ciem mechanicznym,

EDM ma nast?puj?ce cechy:

1. Usuni?cie materia?u osi?ga si? przez erozj? termiczn? wy?adowania. Przetwarzalno?? materia?u zale?y g?ównie od w?a?ciwo?ci termicznych materia?u, takich jak temperatura topnienia, ciep?o w?a?ciwe, przewodno?? cieplna (przewodno?? cieplna) itp., prawie niezale?nie od jego w?a?ciwo?ci mechanicznych, takich jak twardo?? i wytrzyma?o??.

2. Potrafi przetwarza? nietypowe i z?o?one kszta?ty cz??ci.

3. Ca?y proces mo?na zautomatyzowa?.

4. Poniewa? EDM nie ma wp?ywu na twardo?? materia?u, mo?na go przetwarza? po hartowaniu.

EDM ma swoje unikalne zalety, ale jednocze?nie ma pewne ograniczenia, które przejawiaj? si? w nast?puj?cych aspektach:

1. Wydajno?? przetwarzania jest stosunkowo niska. Generalnie pr?dko?? przetwarzania na jednostk? pr?du obróbki nie przekracza 20 mm3/(A·min). Szybko?? usuwania materia?u w EDM jest stosunkowo niska w porównaniu z obróbk?. Dlatego do usuni?cia wi?kszo?ci naddatków cz?sto stosuje si? obróbk? skrawaniem, a nast?pnie EDM. Ponadto istnieje wyra?na sprzeczno?? mi?dzy szybko?ci? obróbki a jako?ci? powierzchni, to znaczy szybko?? obróbki podczas wykańczania jest bardzo niska, a obróbka zgrubna jest cz?sto ograniczona przez jako?? powierzchni.

2. Powierzchnia po EDM b?dzie mia?a warstw? metamorficzn? lub nawet mikrop?kni?cia. Ze wzgl?du na chwilowe wysokie ciep?o wytwarzane na obrabianej powierzchni podczas obróbki elektroerozyjnej, dochodzi do odkszta?cenia napr??enia termicznego, co skutkuje degradacj? warstwy na powierzchni obrabianej cz??ci.

3. W normalnych warunkach minimalny promień naro?a uzyskany przez EDM jest nieco wi?kszy ni? promień ECM, który zwykle wynosi 0,02 ~ 0,03 mm. Je?li elektroda jest zu?yta, promień naro?a b?dzie wi?kszy ni? ta warto??. EDM nie ma mo?liwo?ci uzyskania ca?kowicie prostego k?ta i najwi?kszego odchylenia k?towego.

4. Cz??? wy?adowcza musi znajdowa? si? w p?ynie roboczym podczas EDM, w przeciwnym razie nast?pi nieprawid?owe wy?adowanie, które spowoduje równie? problemy z obserwowaniem stanu przetwarzania.

Rys. 4 cz??? odprowadzaj?ca musi znajdowa? si? w p?ynie roboczym podczas EDM

5. W rzeczywisto?ci ?po?wiata” na obrabianej powierzchni sk?ada si? z wielu pulsuj?cych wg??bień roz?adowczych. Tak wi?c wykończona powierzchnia nigdy nie b?dzie mia?a ?blasku”, co jest konsekwencj? polerowania innymi metodami obróbki.