Wie wird die Hartmetalldüse hergestellt?

Der Herstellungsprozess von Hartmetalldüsen besteht aus mehreren Schritten, darunter die Materialauswahl, das Sintern (für spezielle Abmessungen erforderlich), das Schneiden der Form (mit schnellem Drahtschneiden für den Rohling), Stanzen, CNC, WEDM, EDM, Innen- und Außenrundschleifen, Hartmetall-Oberflächenschleifen, hydraulische Pressen und mehr. Je nach den unterschiedlichen Formen und Anforderungen der Hartmetalldüsen werden verschiedene Verfahrenskombinationen gewählt, die in der Regel von professionellen Ingenieuren zusammengestellt werden müssen. Die allgemeinen Bearbeitungsschritte können anhand von Fallstudien erläutert werden, mit drei verschiedenen Beispielen für die Bearbeitung von Wolframkarbiddüsen. Nachstehend finden Sie einen Überblick über das Verfahren.

1. Auswahl des Materials

• Zusammensetzung: Das Verfahren beginnt mit der Auswahl von hochwertigem Wolframkarbid, einer Verbindung aus Wolfram und Kohlenstoff. Häufig wird Wolframkarbid für Düsen mit Kobalt oder Nickel gemischt, das als Bindemittel dient und die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessert. Die typische Zusammensetzung reicht von 6% bis 30% dieser Bindemetalle.
• Qualitätssicherung: Die Rohstoffe werden strengen Tests unterzogen, um Reinheit und Konsistenz zu gewährleisten, die für die endgültigen Eigenschaften der Düsen entscheidend sind.

2. Sintern

• Schneiden: Zunächst werden mit einer schnellen Drahterodiermaschine Stangen oder Platten bearbeitet, wobei die Hartmetallblöcke auf eine geeignete Größe zugeschnitten werden.
• Sintern: Bei großformatigen Hartmetalldüsen wird das Sinterverfahren eingesetzt, wenn keine Hartmetallstäbe oder -platten in geeigneter Größe verfügbar sind. Wolframkarbidteile werden in der Regel gesintert, eine Form der Wärmebehandlung, bei der die verdichteten Hartmetallpulver auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt werden. Das Sintern erhöht die Festigkeit und Härte der Teile, indem die Metallkörner miteinander verbunden werden.
• Kontrollierte Umgebungen: Der Wärmebehandlungsprozess wird sorgfältig kontrolliert, um Verformungen zu vermeiden und die gewünschten mechanischen Eigenschaften wie Härte und Zähigkeit zu erreichen.

3. Schneiden und Gestalten

• Feinmechanische Bearbeitung: Mit Hilfe fortschrittlicher CNC-Maschinen werden die Hartmetallrohlinge nach genauen Vorgaben geschnitten und geformt. Dabei kommen Techniken wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, WEDM und manchmal EDM (Electrical Discharge Machining) zum Einsatz.
• Maßgenauigkeit: Diese Phase ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Düsen genau die für die jeweilige Anwendung erforderlichen Abmessungen aufweisen, was für die Funktionalität der Düsen in ihrer endgültigen Verwendung unerlässlich ist.

4. Oberflächenbehandlung

• Finishing-Techniken: Nach dem Sintern werden die Düsen verschiedenen Oberflächenbehandlungen unterzogen, um ihre Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Dies kann CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition) und andere Beschichtungen zur Leistungssteigerung umfassen.
• Polieren und Schleifen: Die Düsen werden außerdem poliert und geschliffen, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, die für die Minimierung von Reibung und Verschleiß in der Praxis entscheidend ist.

5. Qualitätskontrolle und Prüfung

• Inspektion: Jede Düse wird auf Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität und Gesamtleistung geprüft. Moderne Mess- und Prüfgeräte werden eingesetzt, um sicherzustellen, dass jedes Teil die strengen Normen erfüllt.
• Leistungstests: Funktionstests, einschließlich Durchfluss- und Belastungstests, werden durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Düsen unter den erwarteten Betriebsbedingungen gut funktionieren.

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Schlussfolgerung

Der Herstellungsprozess von Hartmetalldüsen ist komplex und erfordert ein hohes Maß an Fachwissen in der Metallurgie und Feinmechanik. Jede Stufe des Prozesses spielt eine entscheidende Rolle für die Qualität und Leistung des Endprodukts. Diese Düsen sind unverzichtbar für Anwendungen, bei denen hohe Verschleißfestigkeit, Langlebigkeit und präzise Leistung erforderlich sind, so dass sich ihr sorgfältiger Herstellungsprozess lohnt.