你知道陶瓷工具是如何制造的吗,正如你在上一篇专栏[陶瓷工具可以实现“高速切削”的两个原因]中所介绍的那样?

相信很多人都知道超硬工具的制作方法,那么陶瓷工具的制作方法你知道吗?
这篇“意外的不知道?” 来介绍陶瓷工具的制作方法。

1. 混合工序

这是制作刀具原料的过程。主要分成两个工序。

①粉碎混合过程

将作为原料的粉末和水混合,用球磨机(粉碎机)粉碎。使原料颗粒变得细小均匀,使后续工序的烧结更容易
是制造坚硬、强度高的陶瓷工具的关键工序。

②干燥/造粒过程

将高温热风吹向①制作的原料中。这样,颗粒就会结合在一起,变得又圆又大。
这使得后道工序的冲压更加容易,可以生产各种形状的陶瓷工具。


2. 压制工序

是利用前工序制作的粉末制作各种刀具形状的工艺。

将粉末装入专用模具中,施加高压以形成刀具形状。
在压实陶瓷粉末时,压力可达1 ~ 2 t/cm2,相当于一只河马坐在刀片上。
由于陶瓷比超硬材料的比重轻,所以如果按与超硬材料相同的方式压制,烧成后会出现裂纹和应变。因此,通过调整陶瓷工具的施加压力方式和陶瓷粉末的放入方式来进行压制。
压制后的切屑,由于只是将粉末压实,颗粒之间的缝隙很大,用手很容易就能折断。
所以我们继续进行下一步烧结工程。


3. 烧结工程

冲压后的刀具在高温下烧结固化的过程。

通过加热在前一步骤中制造的压制体(陶瓷粉末的集合体),陶瓷颗粒彼此粘附,颗粒之间的间隙减小并硬化。
为了制造能够承受高速加工的陶瓷刀具,需要比硬质合金刀具更精细地控制烧成温度和时间。
通过这个工序,完成坚硬有强度的陶瓷工具。此外,由于刀片成分的化学反应,颜色也会发生变化。
由于烧结后的刀片尺寸和R角不均匀,需要完成其形状。所以我们进入下一个研磨过程。

4. 研磨工序

通过抛光烧结后的刀片,最大限度地减少每个刀片的尺寸差异,可以实现稳定的加工。
陶瓷工具的抛光通过以下一系列步骤进行。

刀尖处理研磨工艺概念图
  • 通过抛光刀片的上下表面以及周边,使每个刀片的厚度和宽度大小一致。
    因此,即使在更换刀尖时,也可以始终在相同的刀尖位置加工,从而实现稳定的加工。
  • 对于耐热合金和轧辊加工,NTK提供了一系列保持器,其中刀尖接收部分形成为V形,并增加了夹紧刚度。V形芯片是在平面抛光过程中形成的。
  • 为了提高刀尖的刀尖强度,对刀尖进行角度倒角和珩磨。
  • 通过使用最适合每种加工的陶瓷刀具,可以实现更稳定的加工。

5. 涂层(部分)

高速加工铸铁时,由于刀尖温度升高,更容易被磨损。
涂层有助于减少磨损,提高刀具的使用寿命。

NTK为一些用于铸铁加工的陶瓷工具设置了CVD涂层材料。
虽然CVD涂层也用于硬质合金工具,但涂层的成分和配方是为陶瓷工具定制的。

这次,就为大家介绍一下从头开始学习的陶瓷工具的制作方法。
 

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