Cementált keményfém alkalmazási területek

A cementált karbid, közismert nevén "ipari fogak", tűzálló fémek (főleg wolfram-karbid WC) és kötőfémek (főleg kobalt Co) kemény vegyületeiből porkohászattal készült ötvözetanyag. Rendkívül nagy keménységgel, kopásállósággal, szilárdsággal és korrózióállósággal rendelkezik.

A keményfém fő alkalmazási területei és azok részletes leírása a következők:

1. Vágószerszámok

Ez a cementált keményfém legnagyobb alkalmazási területe, amely széles körben felváltja a hagyományos gyorsacélt, és a modern fémfeldolgozás magja.

Alkalmazás részletei

Esztergálás, marás és fúrás: Acél, öntöttvas, színesfémek és magas hőmérsékletű ötvözetek megmunkálására használják. A cementezett keményfém lapkák (például ISO szabványú lapkák) hegesztéssel vagy mechanikus befogással rögzíthetők a szerszámtartóhoz.

Mélylyukmegmunkáló szerszámok: Mint például a pisztolyfúrók és a BTA fúrók, amelyekről korábban érdeklődött, szinte minden vágófejük keményfémből készült, hogy ellenálljon a mélylyuk megmunkálása során fellépő nagy nyomásnak és súrlódásnak.

Famegmunkáló szerszámok: Fa nagy sebességű vágásához használják. Mivel a fa gyakran tartalmaz homokszemcséket, a közönséges acél könnyen kopik, míg a cementált keményfém hosszú ideig megőrzi élességét.

Jellemzők: Keménység HRA 89-94-ig, jó vörös keménység (jó vágási teljesítményt tarthat fenn 1000 ℃ körül).

Alkalmazás részletei

Fúrószárak és fúrófogak: Olajfúró fúrószárak, szénbányászati gépek vágófogai, alagútfúró gépek vágófejei. Ezeknek az alkatrészeknek a hegye cementezett keményfém fogakkal van ellátva, amelyeket sziklák és szénvarratok törésére használnak.

Bányászati eszközök: kőzetfúrók, ütvefúró rudak.

Jellemzők: A durva szemcséjű cementált keményfémet (ütésálló típus) kell választani, hogy megakadályozzuk az ütési terhelés alatti forgácsolást.

2. Geológiai feltárás és bányászat

A kőzet töréséhez rendkívül zord környezetben rendkívül nagy ütésállóságú és kopásálló anyagokra van szükség.

3. Mold & Die készítés

A cementált keményfém formákat főként nagy élettartamú, nagy pontosságú alakítási folyamatokhoz használják.

Alkalmazás részletei

Hidegfejű szerszámok: Rögzítőelemek, például csavarok, anyák és szegecsek gyártásához használják. Mivel a hidegfejezés során hatalmas nyomást kell kifejteni a fémre szobahőmérsékleten, a formák nagyon érzékenyek a kopásra. A keményfém öntőformák élettartama több tízszer hosszabb, mint a gyorsacél formáké.

Rajzszerszámok: Fémhuzalok különböző átmérőjű finom szálakká történő húzására szolgál (például elektromos vezetékek, kábelek rézmagjai és finom acélhuzalok). A keményfém húzó szerszám furata határozza meg a huzal végső pontosságát és felületi minőségét.

Porkohászati formák: Fémporok préselésére és formázására használják.

Alkalmazás részletei

IC csomagolóformák: A félvezető chipek csomagolási folyamatában használt betétek és formák.

Nyomtatott áramköri lapok (PCB) mikrofúrók: A nyomtatott áramköri lapokon apró átmenő lyukak fúrására szolgálnak (az átmérők akár 0,1 mm-esek is lehetnek).

Ólomkeretek: Félvezető chipek támogatására és csatlakoztatására szolgál.

Jellemzők: Rendkívül nagy méretstabilitás és alacsony hőtágulási együttható, ami biztosítja a mikron szintű megmunkálási pontosságot.

4. Elektronika és félvezetők

Az elektronikai termékek miniatürizálásával a volfrámkarbidot rendkívül precíz alkatrészek gyártására használják.

5. Autóipar

Amellett, hogy vágószerszámként használják autóalkatrészek feldolgozásához, a volfrámkarbidot közvetlenül is használják az autók kritikus funkcionális alkatrészeiben.

Alkalmazás részletei

Üzemanyagrendszerek: Befecskendező fúvókák dízelmotoros nagynyomású közös nyomócsöves rendszerekben. A 2000 bar-t meghaladó befecskendezési nyomás és az üzemanyag koptató jellege miatt a tömítés és a kopásállóság biztosítása érdekében volfrámkarbidot kell használni.

Szelepemelők: Kopásálló alkatrészek a motor szelepmechanizmusában.

Fékbetétek: Egyes nagy teljesítményű fékbetétek volfrám-karbid részecskéket tartalmaznak a súrlódási együttható növelése érdekében.

Alkalmazás részletei

Fúvókák: Vízfúvókák textil vízsugár szövőszékekhez, fúvókák homokfúvó berendezésekhez és olajporlasztó fúvókák.

Tömítőgyűrűk: Szivattyúkban, kompresszorokban és egyéb berendezésekben használt mechanikus tömítések, amelyek megakadályozzák a folyadék szivárgását, miközben ellenállnak a súrlódásnak.

Mérőeszközök: Precíziós mérőeszközök, például tolómérők és mikrométerek felületeinek mérése.

6. Kopó alkatrészek és mechanikai alkatrészek

Magas kopásállóságát kihasználva könnyen kopó mechanikus alkatrészek gyártására szolgál.

7. Szórakoztató elektronikai cikkek és divatékszerek

Kihasználva nagy keménységét, kopásállóságát és egyedi fémes fényét.

Alkalmazás részletei

Mobiltelefon alkatrészek: Gombok, kamera díszgyűrűi, SIM-kártya tálcák stb., csúcskategóriás mobiltelefonokhoz.

Órák: Óratokok és szíjak csúcskategóriás órákhoz (például Rado órákhoz), amelyek kivételes tartósságot biztosítanak.

Ékszerek: Volfrámkarbid gyűrűk és nyakláncok, amelyek keménysége a gyémántok után a második helyen áll, megakadályozva a deformációt vagy a karcolódást.

Alkalmazás részletei

Fogászati anyagok: Fogászati fúrók (rendkívül kopásállóak), fogászati implantátumok.

Ortopédiai implantátumok: Kopásálló fejek mesterséges ízületekhez (például csípőízületi gömbfejek).

Sebészeti műszerek: Ollók, csontfűrészek és egyéb szerszámok, amelyek hosszú távú élességet és korrózióállóságot igényelnek.

8. Orvosi eszközök

Elsősorban biokompatibilitását (különösen kobaltmentes volfrámkarbid) és korrózióállóságát kihasználva.