초경합금 제조 공정 가공 효율을 향상시키기 위해서는 절삭 속도, 절삭 깊이, 이송 속도라는 세 가지 핵심 절삭 변수를 최적화하는 것이 가장 간단하고 직접적인 방법이라고 흔히들 말합니다. 그러나 이러한 변수를 높이는 것은 기존 공작기계의 조건에 따라 제한되는 경우가 많습니다. 따라서 가장 경제적이고 편리한 방법은 적합한 공구를 선택하는 것입니다. 초경합금 공구는 현재 공구 시장의 주류를 이루고 있습니다. 초경합금의 품질은 초경합금 매트릭스(골격), 날의 구조와 형상(살), 그리고 코팅(껍질)의 세 가지 요소에 의해 결정됩니다. 오늘은 "골격에서 살까지" 가공 공구에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 초경합금 매트릭스의 구성 초경합금 매트릭스는 크게 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다.
경화 단계: 이 단계에는 분말 형태로 시작하는 텅스텐 카바이드(WC) 및 티타늄 카바이드(TiC)와 같은 재료가 포함됩니다.
이러한 분말을 과소평가하지 마십시오. 이것들은 모든 초경합금의 주요 원료입니다.
텅스텐 카바이드 생산:탄화텅스텐은 텅스텐과 탄소로 만들어집니다. 평균 입자 크기가 3~5μm인 텅스텐 분말을 볼밀에서 카본 블랙과 함께 건식 혼합합니다. 충분히 혼합된 후, 혼합물을 흑연 트레이에 넣고 흑연 저항로에서 1400~1700°C로 가열합니다. 이 고온에서 반응이 일어나 탄화텅스텐이 생성됩니다.
속성:탄화텅스텐은 매우 단단하지만 부서지기 쉬운 소재로, 녹는점이 2000°C 이상, 때로는 4000°C를 넘기도 합니다. 이러한 높은 녹는점은 합금의 높은 경도와 내마모성을 결정짓는 요인입니다.
결합재: 일반적으로 코발트(Co) 및 니켈(Ni)과 같은 철족 금속이 사용되며, 그중 코발트가 가공에 가장 흔하게 사용됩니다.
예를 들어, 탄화텅스텐을 코발트와 혼합할 때 코발트 함량은 초경합금의 특성에 매우 중요합니다. 코발트 함량이 높을수록 인성이 향상되고, 코발트 함량이 낮을수록 경도와 내마모성이 향상됩니다.
제조 공정
1. 분말 준비 (습식 분쇄) 분쇄실에서 원료는 에탄올, 물 및 유기 결합제가 있는 환경에서 원하는 입자 크기로 분쇄됩니다. 습식 분쇄라고 알려진 이 공정에는 분쇄 보조제로 유기 또는 무기 용매가 첨가됩니다.
▶ 습식 제분은 왜 필요할까요?
▶건식 분쇄는 미크론 수준(예: 20μm 이상)까지만 재료를 분쇄할 수 있습니다. 그보다 작은 크기에서는 정전기적 인력으로 인해 입자가 심하게 응집되어 더 이상의 분쇄가 어렵기 때문입니다.
▶습식 분쇄는 분쇄 보조제의 영향을 이용하여 입자 크기를 수 마이크론 또는 나노미터 수준까지 줄일 수 있습니다.
▶소요 시간: 원료에 따라 습식 분쇄는 약 8~55시간이 소요되며, 그 결과 원료가 균일하게 현탁됩니다.
2. 분무 건조: 액체 혼합물을 분무 건조기로 펌핑하면 뜨거운 질소 가스가 에탄올과 물을 증발시켜 균일한 크기의 과립형 분말을 남깁니다.
▶건조된 분말은 직경이 20~200μm인 구형 입자로 구성되어 있습니다. 이를 이해하기 쉽게 설명하자면, 가장 미세한 분말은 사람 머리카락 굵기의 절반도 되지 않습니다.
▶건조된 슬러리는 일관성을 보장하기 위해 품질 검사를 위해 보내집니다.
3. 프레스 공정: 검사된 분말을 프레스 기계에 투입하여 공구 인서트를 제조합니다.
▶프레스 금형을 기계에 넣고 펀치와 다이를 제어하여 분말을 금형의 기본 모양과 크기로 압착합니다.
▶삽입물의 종류에 따라 필요한 압력은 최대 12톤에 달할 수 있습니다.
▶압착 후, 각 인서트의 무게를 측정하여 품질과 정밀도를 보장합니다.
4. 소결 갓 압착된 삽입물은 매우 약하기 때문에 소결로에서 경화시켜야 합니다.
▶이 삽입물은 1500°C에서 13시간 동안 열처리를 거치는데, 이때 용융된 코발트가 탄화텅스텐 입자와 결합합니다. 1500°C에서는 강철이 초콜릿처럼 빠르게 녹습니다.
▶소결 과정에서 혼합물 속의 폴리에틸렌 글리콜(PEG)이 증발하면서 삽입물의 부피가 약 50% 감소하여 일정 수준의 경도를 얻게 됩니다.
5. 표면 처리(호닝 및 코팅) 정밀한 치수를 얻기 위해 인서트의 상단 및 하단 표면을 연마하는 호닝 공정을 거칩니다.
▶소결 초경합금 인서트는 매우 단단하기 때문에 정밀 연삭에는 산업용 다이아몬드 연삭 휠이 사용됩니다.
▶이 단계에서는 정밀한 연삭 기술이 요구됩니다. 예를 들어, 스웨덴은 매우 엄격한 공차 요구 사항을 충족하기 위해 첨단 6축 연삭 기술을 사용합니다.
연삭 후, 인서트는 세척, 코팅 과정을 거치고 최종 품질 검사를 받습니다.
청두화신 카바이드를 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?
청두화신 카바이드(Chengduhuaxin Carbide)는 품질과 혁신에 대한 끊임없는 노력으로 시장에서 두각을 나타내고 있습니다. 이 회사의 텅스텐 카바이드 카펫 블레이드와 텅스텐 카바이드 슬롯 블레이드는 탁월한 성능을 위해 설계되어, 산업 현장의 혹독한 환경에서도 견딜 수 있는 견고함과 함께 깨끗하고 정밀한 절단면을 제공합니다. 내구성과 효율성에 중점을 둔 청두화신 카바이드의 슬롯 블레이드는 신뢰할 수 있는 절삭 공구가 필요한 산업 분야에 이상적인 솔루션을 제공합니다.
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고객이 자주 묻는 질문과 화신(Huaxin)의 답변
주문량에 따라 다르지만 일반적으로 5~14일 정도 소요됩니다. 화신시멘트카바이드(Huaxin Cement Carbide)는 산업용 블레이드 제조업체로서 주문 및 고객 요청에 따라 생산 계획을 수립합니다.
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네, 문의해 주세요. 산업용 칼은 오목형 칼, 원형 칼, 톱니형 칼, 원형 천공 칼, 직선형 칼, 길로틴 칼, 뾰족한 칼, 직사각형 면도날, 사다리꼴 칼 등 다양한 형태로 제공됩니다.
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게시 시간: 2025년 7월 18일
