Van ontwerp tot prestatie: Het maken van hardmetalen boren

Het maken van hardmetalen boren: Ontwerp tot prestaties

Hardmetalen boren combineren precisie, kracht en duurzaamheid als geen ander. Of het nu in ruimtevaart Carbide boren worden beschouwd als de beste keuze voor het boren van taaie materialen zoals roestvrij staal, titanium en geharde legeringen.

Hoe veranderen ze van ruw poeder in hoogwaardige snijgereedschappen, die het spel veranderen van draaiboren en stappenboren?

Laten we eens kijken naar het verbazingwekkende stap-voor-stap proces van hoe deze worden vervaardigd, van ontwerp en design tot prestaties.

Wat maakt hardmetalen boren zo uitzonderlijk?

De ultieme kracht en nauwkeurigheid van de hardmetalen boren is te danken aan de speciale samenstelling.

• Het basismateriaal is wolfraamcarbide (WC), een samenstelling van wolfraam en koolstof.

• Er is een bindmiddel van kobalt of nikkel om de taaiheid te verbeteren en broos breken te verminderen.

In combinatie krijg je een composiet van de bits die harder is dan staal en bijna net zo hard als diamant. Dit is de reden waarom hardmetalen boren geweldig zijn voor toepassingen die over het algemeen een hoge slijtage van de draaiboor of stapboor zouden hebben; soortgelijke omstandigheden.

Enkele belangrijke voordelen zijn de volgende:

• Uitstekende hardheid en lange levensduur

• Extreme hitte en slijtvastheid

• Precisie onder extreem hoge snijsnelheden

• Lange standtijd met weinig onderhoud

Het fabricageproces van hardmetalen boren

Het omzetten van wolfraamcarbide in poedervorm tot een hoogwaardige boor vereist een nauwkeurig en goed ontworpen proces. Elke stap is belangrijk om ervoor te zorgen dat hardmetalen boren ongeëvenaarde sterkte en duurzaamheid bieden.

1. Van blauwdruk tot bit: de ontwerpfase

Elke hardmetalen boor begint als een doelbewust ontworpen concept. Ingenieurs gebruiken CAD- en CAM-software om het ontwerp te modelleren. Vervolgens ontwerpen ze functies en verifiëren ze optimalisaties voor de hoogste prestatieniveaus.

Ingenieurs houden rekening met zaken als:

• Geometrie van het spiraalontwerp die de spaanafvoer beïnvloedt

• Helixhoekregeling van snijdruk

• Punthoek en tiptypescheiding voor nauwkeurigheid op het ingangspunt

• Koelvloeistofkanalen voor warmtebeheersing

Deze ontwerpen zorgen ervoor dat hardmetalen boren beter presteren dan standaard draai en stappenboren in precisie en langere levensduur.

2. Het mengen van de grondstoffen

Zodra het ontwerp is vastgesteld, is de eerste stap in de productie de voorbereiding van de grondstoffen. Het doel van het voorbereidingsproces is om een uniform mengsel te krijgen, wat erg belangrijk is voor de uiteindelijke hardmetalen boor om sterkte en uniformiteit te behouden.

Het prepareerproces bestaat uit 3 fasen:

• Mengen: Om een uniform mengsel te verkrijgen, worden de poeders samen gemalen.

• Was of paraffine toevoegen: Er wordt een bindmiddel (was of paraffine) toegevoegd om de vormbaarheid te bevorderen.

• Granuleren: De gecombineerde materialen worden via een sproeidroogproces verwerkt tot korrels.

3. Persen en vormen van de boormal

De volgende stap in het proces is het vormen van het poedervormige materiaalmengsel tot een stevige, maar breekbare vorm die in onze industrie bekend staat als een "green compact".

Afhankelijk van de complexiteit van de boor worden de volgende 2 opties gebruikt:

• Uniaxiaal persen wordt gebruikt voor eenvoudige cilindrische, niet erg complexe vormen of geometrieën met kleine, vlakke kenmerken.

• Extrusie of spuitgieten creëert veel gecompliceerdere vormen, zoals de geometrie van getrapte boren of boren met interne koelgaten.

4. Sinteren: Poeder omzetten in vaste kracht

Sinteren is een bewerking die een zwak compact verandert in een zeer sterk en dicht carbidelichaam. Het compact wordt geventileerd in een vacuüm- of waterstofoven en verhit tot ongeveer 1.400-1.600 °C tijdens het sinterproces, wat een extreme omgeving is:

• Het kobaltbindmiddel smelt en vermengt de wolfraamcarbide deeltjes.

• De bit krimpt ongeveer 20% en wordt volledig dicht.

• De structuur wordt extreem hard en duurzaam.

5. Precisieslijpen en nabewerken

Deze fase bepaalt de prestaties van het gereedschap.
Technici gebruiken diamantslijpschijven om het bit effectief nauwkeurig te vormen en te polijsten:

• Flenzenslijpen creëert de spiraalvormige groeven die de spanen afvoeren.

• Puntslijpen slijpt de vorm van de snijkant.

• Schachtslijpen slijpt de vorm en passing van een schacht voor de gereedschapshouder.

• Polijsten zorgt voor een betere spaanafvoer en verminderde wrijving.

6. Kwaliteitscontrole: Testen op perfectie

Voordat een hardmetalen boor bij de klant komt, heeft het een reeks strenge kwaliteitscontroles ondergaan voordat het onze fabriek mag verlaten.
De kwaliteitscontrole bestaat uit:

• Hardheid en dichtheidsmetingen zijn de indicatoren voor de kwaliteit van het materiaal.

• Runout-tests vormen de basis voor de garantie van rotatienauwkeurigheid.

• Testen van de snijprestaties volgens de werkelijke bewerkingsomstandigheden.

7. Afwerking: Merken en verpakken

Na alle kwaliteitscontroles worden de boren gereinigd en vervolgens gemarkeerd met een laser die de grootte, coating en fabrikant aangeeft. Daarna worden ze verpakt.

De verpakking beschermt de bits tegen roest, fysieke breuk en de elementen, zodat de bits klaar zijn voor gebruik bij aankomst bij de machinisten en de fabrikant.

De toekomst van de productie van hardmetalen boren

Carbide boren worden voortdurend verbeterd en lopen een beetje voor op problemen door het gebruik van de nieuwste technologie, en dit is het geval in elk aspect van de technologie, zoals de wereld van de boren. Momenteel maken de producenten gebruik van:

• AI-ondersteunde ontwerpsoftware om de vormen aan te passen

• 3D-printen om ingewikkelde hardmetalen vormen te produceren

• Nanocoatings voor super slijtvastheid

• Automatisering en robotica voor het slijpen en inspecteren van het product

Conclusie: Precisie gebouwd om te presteren

Boren van hardmetaal, die beginnen als een poedervormig materiaal en eindigen in een vorm van precisiegereedschap, vormen het ideale huwelijk tussen techniek, materiaalwetenschappen en productietechniek. Hardmetalen boren zijn, in vergelijking met gewone draaiboren of zelfs stappenboren, bestand tegen extreme hoeveelheden druk, toerentallen en hitte, waardoor deze boren met precisie kunnen presteren.

De volgende keer dat je een hardmetalen boor schoon door gehard staal ziet boren, onthoud dan - het is 'meer dan een stuk gereedschap', het is vernuft, precisie en decennia van perfecte productie.

Neem contact met ons op vandaag nog contact met ons op en ontdek hoe boren uw productiviteit en precisie kunnen verbeteren.