超硬合金の製造プロセス加工効率を向上させるには、切削速度、切込み深さ、送り速度という3つの主要な切削パラメータを最適化する必要があるとよく言われます。これは、一般的に最も単純かつ直接的なアプローチだからです。しかし、これらのパラメータの向上は、既存の工作機械の条件によって制限されることがよくあります。したがって、最も経済的で便利な方法は、適切な工具を選択することです。超硬合金工具は現在、工具市場の主流です。超硬合金の品質は、超硬合金マトリックス（スケルトン）、刃の構造と形状（フレッシュ）、コーティング（スキン）の3つの要素によって決まります。今日は、加工工具の「スケルトンからフレッシュまで」を深く掘り下げていきます。超硬合金マトリックスの構成超硬合金マトリックスは、主に2つの成分で構成されています。
硬化段階: これには、粉末の状態から始まるタングステン カーバイド (WC) やチタン カーバイド (TiC) などの材料が含まれます。
これらの粉末を過小評価しないでください。これらはすべての超硬合金の主原料です。
タングステンカーバイドの生産:タングステンカーバイドは、タングステンと炭素から作られます。平均粒子径3～5μmのタングステン粉末をボールミルでカーボンブラックと混合し、乾式混合します。十分に混合した後、混合物をグラファイトトレイに入れ、グラファイト抵抗炉で1400～1700℃に加熱します。この高温で反応が起こり、タングステンカーバイドが生成されます。
プロパティ:炭化タングステンは、融点が2000℃以上、時には4000℃を超える、非常に硬いが脆い材料です。この融点が、合金の高い硬度と耐摩耗性を決定づけています。
バインダー金属: 通常はコバルト (Co) やニッケル (Ni) などの鉄族金属が使用され、機械加工ではコバルトが最も一般的です。
例えば、炭化タングステンをコバルトと混合する場合、コバルトの含有量は超硬合金の特性に大きく影響します。コバルト含有量が多いほど靭性が向上し、少ないほど硬度と耐摩耗性が向上します。
製造工程
1. 粉末調製（湿式粉砕）粉砕室では、エタノール、水、有機バインダーを含む環境下で原料を所望の粒子径に粉砕します。湿式粉砕と呼ばれるこのプロセスでは、粉砕助剤として有機溶媒または無機溶媒を添加します。
▶ なぜウェットミリングなのか？
▶乾式粉砕では、材料をミクロンレベル（例：20μm以上）までしか粉砕できません。このサイズより小さいと、静電引力により粒子が激しく凝集し、それ以上の粉砕が困難になるためです。
▶湿式粉砕は、粉砕助剤の効果により、粒子サイズを数ミクロン、さらにはナノメートルまで小さくすることができます。
▶所要時間：原料に応じて、湿式粉砕には約8〜55時間かかり、その結果、原料が均一に懸濁液になります。
2. スプレー乾燥液体混合物はスプレー乾燥機に送り込まれ、高温の窒素ガスによってエタノールと水が蒸発し、均一な大きさの粒状粉末が残ります。
▶乾燥した粉末は、直径20～200μmの球状粒子で構成されています。最も微細な粉末でも、人間の髪の毛の半分以下の太さです。
▶乾燥したスラリーは一貫性を確保するために品質検査に送られます。
3. プレス検査された粉末はプレス機に投入され、工具インサートが製造されます。
▶プレス金型を機械に設置し、パンチとダイを制御して粉末を工具の基本的な形状とサイズにプレスします。
▶インサートの種類に応じて、必要な圧力は最大 12 トンに達する場合があります。
▶プレス後、各インサートを計量し、品質と精度を確保します。
4. 焼結 プレスしたてのインサートは非常に壊れやすいため、焼結炉で硬化させる必要があります。
▶インサートは1500℃で13時間の熱処理を受け、溶融コバルトが炭化タングステン粒子と結合します。1500℃では、鋼はチョコレートと同じくらいの速さで溶けてしまいます。
▶焼結中に混合物中のポリエチレングリコール（PEG）が蒸発し、インサートの体積が約50％収縮して、一定の硬度を達成します。
5.表面処理（ホーニングとコーティング）正確な寸法を実現するために、インサートの上面と下面をホーニング加工で研磨します。
▶焼結超硬合金インサートは非常に硬いため、精密研削には工業用ダイヤモンド研削ホイールが使用されます。
▶この工程では、高精度の研削技術が求められます。例えば、スウェーデンでは、極めて厳しい公差要件を満たすために、高度な6軸研削技術を採用しています。
研削後、インサートは洗浄され、コーティングされ、最終的な品質検査が行われます。
Chengduhuaxin Carbide を選ぶ理由
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お客様からのよくある質問とHuaxinの回答
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華鑫セメントカーバイドは、お客様に最適なブレードをお選びいただけるよう、生産工程でテストできるサンプルブレードを複数ご提供いたします。プラスチックフィルム、箔、ビニール、紙などの柔軟な素材の切断・加工には、スロット付きスリッターブレードや3スロットカミソリブレードなどの加工用ブレードをご用意しております。機械用ブレードにご興味をお持ちでしたら、お気軽にお問い合わせください。お見積りいたします。特注ナイフのサンプルはご用意しておりませんが、最小注文数量でのご注文を承っております。
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投稿日時: 2025年7月18日
