W produkcji przemysłowej noże okrągłe z węglika spiekanego stały się preferowanymi narzędziami do wielu operacji cięcia ze względu na ich doskonałą odporność na zużycie, twardość i odporność na korozję. Jednak w przypadku wymagań cięcia różnych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, metale i papiery, wybór odpowiednich materiałów do produkcji narzędzi jest bezpośrednio związany z wydajnością cięcia, żywotnością narzędzia i jakością produktu. Następnie szczegółowo zbadamy naukowe metody wyboru materiałów do produkcji noży okrągłych z węglika spiekanego podczas cięcia różnych materiałów w formie tabel i list.
1. Wybór materiałów narzędziowych do cięcia tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne występują w szerokiej gamie, a wymagania dotyczące materiałów narzędziowych znacznie różnią się w zależności od rodzaju tworzywa sztucznego. Konkretne wybory są następujące:
| Rodzaj tworzywa sztucznego | Materiały reprezentatywne | Charakterystyka materiału | Zalecane materiały narzędziowe | Wyjaśnienie zalet |
| Tworzywa miękkie | Polietylen (PE), Polipropylen (PP) | Niska twardość, łatwe przyleganie do narzędzi | Węglik spiekany o zawartości kobaltu (Co) 10%-15% | Wysoka zawartość kobaltu zwiększa wytrzymałość narzędzia, zmniejsza przyleganie tworzywa sztucznego, zapewnia dokładność cięcia i zmniejsza zużycie |
| Tworzywa twarde | Poliwęglan (PC), Polioksymetylen (POM) | Wysoka twardość, duża odporność na zużycie | Drobnoziarnisty lub ultra-drobnoziarnisty węglik WC-Co | Drobnoziarnista struktura poprawia twardość i odporność na zużycie narzędzia, wydłużając jego żywotność 2-3 razy |
2. Wybór materiałów narzędziowych do cięcia metali
Operacje cięcia metali mają bardzo surowe wymagania dotyczące wydajności noży okrągłych z węglika spiekanego. Zgodnie z różnymi właściwościami metali nieżelaznych i metali żelaznych, kluczowe punkty wyboru materiałów narzędziowych są następujące:
(1) Metale nieżelazne (na przykładzie aluminium i stopów aluminium)
- Charakterystyka materiału: Niska twardość, ale dobra ciągliwość, a podczas cięcia mogą wystąpić narosty.
- Zalecane materiały narzędziowe: Noże okrągłe z węglika spiekanego z powierzchnią obrobioną powłoką TiAlN (azotek tytanu i glinu).
- Wyjaśnienie zalet: Powłoka zmniejsza współczynnik tarcia między narzędziem a metalem, zmniejsza narosty oraz poprawia odporność na zużycie i utlenianie narzędzia.
(2) Metale żelazne (na przykładzie stali węglowej i stali stopowej)
- Charakterystyka materiału: Wysoka twardość, wysoka wytrzymałość, a podczas cięcia generowana jest duża ilość ciepła i siły cięcia.
- Zalecane materiały narzędziowe: Węglik spiekany serii WC-TiC-Co zawierający dużą proporcję węglika wolframu (WC) i węglika tytanu (TiC).
- Wyjaśnienie zalet: Może zachować dobrą twardość i odporność na zużycie w wysokich temperaturach, stabilnie utrzymywać ostrość krawędzi tnącej i poprawiać wydajność cięcia.
3. Wybór materiałów narzędziowych do cięcia papieru i materiałów włóknistych
Papier i materiały włókniste są stosunkowo miękkie, ale może wystąpić problem splątania włókien z narzędziem. Strategie wyboru materiałów narzędziowych są następujące:
| Rodzaj materiału | Materiały reprezentatywne | Typowe problemy | Zalecane materiały narzędziowe | Metody obróbki i zalety |
| Papiery zwykłe | Papier do druku, papier do pisania itp. | - | Węglik o średniej twardości | Dobra wydajność cięcia, może szybko ciąć włókna i ma długą żywotność |
| Materiały wysokowłókniste | Skóra, tkanina, włóknina | Włókna łatwo splątują się z narzędziem | Węglik z obróbką powierzchni lustrzanej lub powłoką samosmarującą | Obróbka lustrzana zmniejsza chropowatość powierzchni, a powłoka samosmarująca zmniejsza tarcie, unikając splątania włókien i osiągając wydajne cięcie |
4. Inne kwestie przy wyborze materiałów do produkcji narzędzi
Oprócz materiału, przy wyborze materiałów do produkcji narzędzi należy również kompleksowo wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- Wydajność sprzętu tnącego: Sprzęt do cięcia z dużą prędkością wymaga, aby narzędzia miały wyższą wytrzymałość i wydajność dynamicznego wyważenia.
- Parametry procesu cięcia: Prędkość cięcia, posuw itp. muszą być dopasowane do wydajności materiału narzędziowego, aby uzyskać najlepszy efekt cięcia.
- Czynniki kosztowe: Zakładając spełnienie wymagań dotyczących cięcia, należy w pierwszej kolejności wybrać materiały narzędziowe o wysokiej wydajności kosztowej, aby obniżyć koszty produkcji.
Gdy noże okrągłe z węglika spiekanego tną różne materiały, wybór materiałów do produkcji narzędzi jest procesem kompleksowego podejmowania decyzji. Tylko w pełni rozumiejąc charakterystykę materiałów do cięcia, łącząc takie czynniki, jak sprzęt do cięcia, parametry procesu i koszty, można wybrać najbardziej odpowiednie materiały narzędziowe, aby zapewnić wydajne i stabilne wykonywanie operacji cięcia, tworząc większą wartość dla przedsiębiorstwa.