Tvrdokovová fréza

   Existuje druh řezného nástroje, který je velmi výkonný, ať už jde o nosič na vodě nebo stíhačku na obloze, nebo nedávno vypuštěný Webbův vesmírný dalekohled, který stojí 10 miliard dolarů, to vše musí být zpracováno. Jedná se o frézu z wolframové oceli. Wolframová ocel je velmi tvrdá a je nejtvrdším typem oceli vyráběné ruční hromadnou výrobou. Dokáže zpracovat téměř všechny oceli kromě uhlíkové. Neocel, také známá jako tvrdá slitina, se skládá hlavně z karbidů a slinutého kobaltu. Prášek karbidu wolframu se taví z wolframové rudy. Čína je největší zemí těžby wolframu na světě a představuje 58 % prokázaných zásob wolframu.

    Jak vyrobit frézy z wolframové oceli? V dnešní době se běžně používá technologie práškové metalurgie. Nejprve se z wolframové rudy vytvoří wolframový prášek a poté se prášek lisuje do navržené formy pomocí stroje. K lisování se používá bruska o hmotnosti téměř 1000 tun. Wolframový prášek se obvykle vyrábí pokročilou metodou rovného ponorného tvarování. Tření mezi práškem a stěnou formy je malé a předvalek je vystaven rovnoměrnému rozložení síly a hustoty. Výkon produktu se výrazně zlepšil.

  Fréza z wolframové oceli je válcová, takže lisovaná wolframová ocel je válec. V této době je wolframová ocel jen práškový blok slepený změkčovadly a pak je třeba jej sintrovat.

  Jedná se o velkou slinovací pec, která vsází stlačené tyče wolframového prášku a tlačí je k sobě, aby je zahřála na teplotu tání hlavních složek, čímž se agregáty částic prášku přemění na rozpad zrn.

  Abychom byli konkrétnější, za prvé, po nízkoteplotním předběžném výpalu se odstraní formovací činidlo a krystalizace se vypálí při střední teplotě, aby se dokončil proces slinování při vysoké teplotě. Hustota slinutého tělesa se zvyšuje a při ochlazování se shromažďuje energie pro získání požadovaných fyzikálních a mechanických vlastností materiálu. Slinování je nejdůležitější proces v práškové metalurgii.

Vyjměte slitinu wolframové oceli, která byla ochlazena na pokojovou teplotu, a pokračujte dalším krokem bezhrotého broušení. Bezcitné broušení je proces leštění, kdy je povrch wolframové oceli velmi drsný a tvrdý. Proto diamant, který lze brousit, je nepřetržité broušení povrchu materiálu dvěma kotouči diamantového kartáče. Tento proces generuje velké množství tepla a vyžaduje nepřetržitou povrchovou úpravu chladicí kapaliny. Po dokončení je to hotový výrobek z tyčového materiálu z wolframové oceli. Výroba tyčového materiálu se může zdát jednoduchá, ale ve skutečnosti má vysoký technický obsah od prvotní přípravy wolframového prášku až po tvorbu vysoce kvalitních zrn prostřednictvím řízeného slinování.

  V této době pracovníci před zabalením a prodejem tyče z wolframové oceli zkontrolují, zda nechybí nějaké rohy nebo poškození a zda se nevyskytují nějaké odchylky v délce nebo skvrny. Hustota wolframové oceli je velmi vysoká a krabice, jako je tato, váží váhu dospělého muže. Lze jej naložit na nákladní automobil a převézt do továrny na zpracování nástrojů k dalšímu zpracování tyčí z wolframové oceli na frézy.

  Když továrna na nástroje obdrží materiál tyče z wolframové oceli, vezmeme-li si jako příklad můj Zhuzhou Watt, prvním krokem je vystavit wolframovou ocel a zkontrolovat případné vadné výrobky. Všechny vadné výrobky budou odstraněny a vráceny výrobci. Existuje mnoho typů fréz z wolframové oceli, které odpovídají různým zpracovatelským prostředím, takže továrna na nástroje je také zodpovědná za výzkum a vývoj nástrojů.

  Na základě podmínek zpracování a materiálů poskytnutých zákazníkem inženýr navrhne odpovídající tvar nástroje tak, aby vyhovoval potřebám zákazníka. Abychom usnadnili upnutí frézy, zkosíme ocas materiálu, přičemž je jasně vidět, že zkosený konec má lichoběžníkový tvar. Držák nástroje je můstek spojující CNC obráběcí stroj, který lze snadno nainstalovat do držáku nástroje. Po zkosení nařežeme a vložíme tyčový materiál, což se odborně označuje jako nivelační rozdíl pouze ve vertikálním směru vysoké a nízké roviny.

  Zde se hrubý obrys tyčového materiálu obrábí metodou podobnou soustružení a proces řezání také vyžaduje průběžné chlazení chladicí kapalinou.

  Řezná hrana je hlavním procesem při výrobě fréz a řezací stroj je bruska, která je hlavním zařízením v továrnách na zpracování nástrojů. Dovezená pětiosá CNC bruska je velmi drahá, obvykle stojí miliony na stroj. Počet brusek určuje výkon řezných nástrojů a výkon brusek také ovlivňuje kvalitu řezných nástrojů

  Například, pokud je tuhost brusky silná, vibrace během zpracování jsou malé a vyrobená fréza má vysokou přesnost, takže přesnost je pro brusku velmi důležitá. Brusky mají více funkcí, které mohou výrazně zlepšit efektivitu práce. Disponují kompletní řadou obráběcích nástrojů, dokážou automaticky upravovat tlak v lanové dráze, nakládat a vykládat materiály a umožňují jedné osobě dohlížet na více obráběcích strojů, a to i bez dozoru.

  Během používání je prvním krokem kontrola skákání tyče. Po absolvování skokového testu se kartáčové kolo používá k broušení vynášecí drážky, řezné hrany a různých částí řezné hrany frézy na těle tyče, které jsou všechny zpracovávány bruskou. Podobně se používají i diamantové brusné kotouče doprovázené velkým množstvím řezné chladicí kapaliny. Dokončení frézy z wolframové oceli o průměru 4 milimetry obvykle trvá 5-6 minut. To ale určuje i bruska. Některé brusky mají více os a vysokou účinnost a mohou zpracovávat více fréz z wolframové oceli současně. Je vidět, že po zpracování se tyč z wolframové oceli proměnila ve frézu a fréza je stále polotovar. Řezné nástroje jsou dle objednávky zákazníka paletizovány a odeslány do ultrazvukové čistírny. Po řezání se řezné nástroje nejprve vyčistí, aby se odstranila řezná kapalina a zbytky oleje na kotouči pro snadnou pasivaci.

  Pokud se nevyčistí, bude to mít dopad na následné procesy. Dále pro něj musíme provést pasivační ošetření. Pasivace, v doslovném překladu pasivace, má za cíl odstranit otřepy na řezné hraně. Otřepy na řezné hraně mohou způsobit opotřebení nástroje a zdrsnit povrch zpracovávaného obrobku. Pasivace pískování, jako je tato, využívá stlačený vzduch jako sílu a vysokorychlostní tryskový materiál k rozprašování na povrch nástroje. Po pasivační úpravě se břit stává velmi hladkým, což výrazně snižuje riziko vylamování. Zlepší se také povrchová hladkost obrobku, zejména u nástrojů s povlakem, které musí před povlakováním projít pasivační úpravou na břitu, aby povlak pevněji přilnul k povrchu nástroje. 

  Po pasivaci je také nutné jej znovu vyčistit, tentokrát je účelem vyčistit zbytkové částice na těle nástroje. Po tomto opakovaném procesu se zlepšilo mazání, odolnost a životnost nástroje. Některé továrny na nástroje tento proces nemají. Dále bude nástroj odeslán do povlaku. Povlak je také velmi důležitým článkem. Nejprve nainstalujte nástroj na přívěsek a odkryjte hranu, která má být potažena. Využíváme PVD fyzikální napařování, které fyzikálními metodami odpařuje potažené materiály a poté je nanáší na povrch nástroje. Konkrétně frézu nejprve vysajte, upečte a zahřejte na požadovanou teplotu, nabombardujte napětí 200V až 1000V ionty a nechte stroj pět až 30 minut se záporným vysokým napětím. Poté upravte proud tak, aby byl pokovovací materiál tavitelný, aby se velké množství atomů a molekul mohlo odpařit a ponechat tekutý pokovovací materiál nebo povrch pevného pokovovacího materiálu nebo sublimovat a nakonec uložit na povrch těla. Podle potřeby upravte odpařovací proud až do konce doby nanášení, počkejte na ochlazení a poté opusťte pec. Správný povlak může několikanásobně prodloužit životnost nástroje a zlepšit kvalitu povrchu zpracovávaného obrobku.

  Po dokončení povlakování nástroje jsou v podstatě všechny hlavní procesy dokončeny. V tomto okamžiku lze frézu z wolframové oceli nainstalovat na obráběcí stroj. Nově potaženou frézu zatáhneme do balírny a balírna frézu opět pečlivě zkontroluje. Pomocí anime mikroskopu zkontrolujte, zda je řezná hrana zlomená a zda přesnost odpovídá požadavkům, a poté ji pošlete k označení, pomocí laseru vyryjte specifikaci nástroje na rukojeť a poté frézu z wolframové oceli zabalte do krabice. Zásilky našich fréz jsou obecně v tisících, někdy i desetitisících tun, takže automatický balicí stroj není povolen Malé množství může ušetřit mnoho pracovních sil a finančních prostředků. Trendem budoucnosti je inteligentní bezpilotní továrna. 

  Zahrnuje mnoho procesů, které mají zabránit tomu, aby fréza z wolframové oceli vyrostla od nuly. V posledních letech s rychlým rozvojem nástrojářského průmyslu zahájilo mnoho nástrojářských společností nezávislý výzkum a vývoj technologických bodů, které dosud nebyly plně kontrolovány v tuzemsku, jako např. jako technologie povlakování a pětiosé přesné brusky a postupně vykazují trend nahrazování dovozu.