Taglio del carburo con utensili in pcd

Il carburo, caratterizzato da una notevole durezza e fragilità, è comunemente impiegato nei materiali per utensili, stampi e vari tipi di parti resistenti all'usura. Tradizionalmente, il metallo duro veniva modellato e raffinato principalmente attraverso la rettifica, a causa della sua durezza. Tuttavia, con il progresso degli utensili superduri, in particolare quelli in diamante policristallino (PCD), il taglio del metallo duro è diventato un'alternativa efficiente. Ecco un'esplorazione dettagliata del processo e dei vantaggi dell'uso di utensili PCD per il taglio del metallo duro.

Caratteristiche del materiale in carburo

1. Elevata durezza e fragilità: Il carburo ha una durezza di HRA87-95 (HRC67~82), che lo rende notevolmente più duro della maggior parte degli acciai temprati. Questa durezza estrema contribuisce alla sua fragilità e alla mancanza di plasticità, ponendo problemi nella lavorazione a causa della potenziale scheggiatura dei bordi sotto le sollecitazioni meccaniche.
2. Formazione di trucioli in polvere: La fragilità del carburo porta alla formazione di trucioli in forma di polvere, facilitando una superficie finita più liscia.
3. Alta conducibilità termica e basse temperature di taglio: La conducibilità termica del metallo duro varia da 17W/(m-k) a 88W/(m-k), superando di gran lunga quella dell'acciaio temprato e determinando quindi temperature più basse durante il processo di taglio.
4. Forze di taglio concentrate: Le forze di taglio nella lavorazione del metallo duro si concentrano in prossimità del tagliente, accelerando l'usura dell'utensile, soprattutto sotto forma di usura del fianco.

Lavorazione del metallo duro con utensili in PCD

L'utilizzo di utensili in PCD per la lavorazione del metallo duro comporta diverse considerazioni per mitigare la fragilità intrinseca del materiale:

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• Regolazioni strategiche della velocità di alimentazione: Nei punti di ingresso e di uscita di un taglio, la riduzione della velocità di avanzamento o l'introduzione di uno smusso possono contribuire a ridurre la scheggiatura dei bordi.
• Mantenere un bordo di taglio affilato: Un bordo affilato è fondamentale per ridurre le concentrazioni di stress che possono portare alla degradazione dell'utensile.
• Uso di fluidi da taglio: L'utilizzo del cherosene come fluido da taglio può facilitare il processo di taglio, aiutando a gestire il calore e a ridurre l'usura degli utensili.

Vantaggi degli utensili PCD nella lavorazione del metallo duro

1. Migliori prestazioni dello stampo: Il taglio con utensili in PCD genera tensioni residue di compressione sulla superficie degli stampi in carburo di tungsteno e cobalto, migliorandone la resistenza e le prestazioni. Ciò contrasta con le alte temperature e i potenziali danni causati dai metodi di rettifica tradizionali.
2. Maggiore efficienza: Gli utensili in PCD possono migliorare significativamente l'efficienza di taglio, offrendo un tasso di produzione più rapido rispetto ad altri metodi di lavorazione.
3. Maggiore longevità dell'utensile: Gli utensili in PCD hanno una durata superiore, prolungando la vita operativa e riducendo la frequenza delle sostituzioni.

Conclusione

Per i settori che si affidano alla precisione e alla durata, come quello automobilistico o aerospaziale, l'uso di utensili in PCD per la lavorazione del metallo duro offre un miglioramento sostanziale sia della produttività che della qualità. I progressi tecnologici degli utensili in PCD non solo forniscono una valida alternativa alla rettifica tradizionale, ma fanno anche progredire le capacità di lavorazione di materiali ad alta durezza come il carburo. Adottando gli utensili in PCD, i produttori possono ottenere processi produttivi più efficienti, economici e di alta qualità, essenziali per mantenere un vantaggio competitivo nei mercati ad alta concentrazione.

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