熱熔鉆制造技術(shù)簡介

1、 熱熔鉆制造技術(shù)簡介一、熱熔鉆簡介l 熱熔鉆是株洲星火科技開發(fā)有限公司(瀏陽星火硬質(zhì)合金鉆具廠)引進(jìn)國外技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的新產(chǎn)品，以其獨(dú)有的工藝，優(yōu)質(zhì)選材，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國內(nèi)外。根據(jù)客戶反饋的情況，使用壽命基本上和進(jìn)口刀具相當(dāng)，但具有更高的性價(jià)比，是國內(nèi)品牌的佼佼者。l 熱熔鉆，改變了傳統(tǒng)鉆孔、緊固件工序的工藝，使得以往加工過程中的難題薄板、薄管的攻牙、緊固幾秒鐘就可以輕松解決，取代鉆孔，取代焊接螺母，取代壓鉚螺母。熱熔鉆的鉆頭采用碳化鎢材料，經(jīng)過最先進(jìn)的熱處理工藝，使鉆頭能在600度高溫和1500-3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下， 保持高硬度、高耐磨性能，經(jīng)受垂直的強(qiáng)擠壓力。l 熱熔鉆其工作原理

2、：高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭在較高的軸向壓力作用下，接觸到需要加工的工件材料表面，產(chǎn)生的巨大熱量使材料軟化并使其上下延展，使材料成型和穿孔。隨著鉆頭壓入材料表面，一些移動(dòng)的金屬在工件的上表面形成了一個(gè)環(huán)狀凸臺(tái)，其他的金屬在工件的下表面形成一個(gè)凸起的襯套，這些變化都發(fā)生在短短的幾秒鐘內(nèi)。形成的環(huán)狀凸臺(tái)和襯套的高度總和超過原材料厚度的三倍，襯套的直徑精確地由鉆頭的圓柱部分來確定。此加工過程不僅不會(huì)破壞金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，而且會(huì)使得形成的圓柱具有非常高的強(qiáng)度，足以用來做軸的支撐部分，如果在鉆孔后再加工出螺紋，該螺紋足以承受較大的扭矩和拉力。二、 熱熔鉆的應(yīng)用行業(yè)l 汽車、摩托車、自行車零部件行業(yè)l 家具、廚具行

3、業(yè)l 醫(yī)療器械、健身器材行業(yè)l 鈑金、空調(diào)、散熱器行業(yè)l 五金建材及金屬建筑l 煙草機(jī)械設(shè)備l 貨架、容器行業(yè)l 游艇制作行業(yè)l 照明工業(yè)l 電鍍涂裝工業(yè)l 航空航天等三、熱熔鉆材質(zhì)的選型熱熔鉆的硬質(zhì)合金牌號(hào)的選用是根據(jù)加工不同工件狀況而選用不同的牌號(hào)?？晒┻x用的我公司研發(fā)的熱熔鉆系列牌號(hào)較多，常用的幾個(gè)硬質(zhì)合金牌號(hào)的性能指標(biāo)牌號(hào)及性能：牌號(hào)晶粒度（um）密度（g/m3）硬度（HRA）抗彎強(qiáng)度（N/m）適用工件XHXF300.0614109234000 不銹鋼鈦合金XHYL151.012.891.53000普通碳鋼XHYL10.20.814.4291.54000普鋼，不銹鋼，耐熱鋼，鈦合金XH

4、YL10D0.714.1592.04000普鋼，不銹鋼，耐熱鋼，鈦合金XHYU120.414.0592.54000普鋼，不銹鋼，耐熱鋼，鈦合金XHYC40T0.813.60903500不銹鋼四、熱熔鉆硬質(zhì)合金的質(zhì)量控制硬質(zhì)合金是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢（WC）,碳化（TiC），碳化（TaC）是常見組份。碳化物組份（或相）的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間。碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是金屬（Co）,但對(duì)一些特別的用途，鎳（Ni），鐵（Fe）,或者其它金屬及合金也可以使用。對(duì)于一個(gè)特定的碳化物和粘結(jié)相的成份組合稱之為“牌號(hào)”。碳化物，或稱“硬質(zhì)相”，

5、在工程應(yīng)用中通常是利用其耐磨性。粘結(jié)相成份主要是利用其強(qiáng)度和耐蝕性。一種材料的密度值（比重）是其質(zhì)量與其體積之比。它采用排水技術(shù)（阿基米德法）來測(cè)量的。密度在硬質(zhì)合金工業(yè)中通常用于確定一個(gè)牌號(hào)成份的正確性。與通常的理解不同的是，現(xiàn)代硬質(zhì)合金的孔隙度水平不能用測(cè)量密度的方法來確定。碳化鎢(WC)的密度是15.7g/cm3, 的密度是8.9g/cm3。因此對(duì)于WCCo牌號(hào)來說，隨含量增加，密度現(xiàn)行減少。碳化鎢的增加導(dǎo)致密度降低，因?yàn)榧兲蓟u的密度值有4.9g/cm3。矯頑磁力是硬質(zhì)合金中的粘結(jié)相磁化和去磁后在一個(gè)磁滯回線中的剩磁。由于在碳化物相平均晶粒尺寸和矯頑力之間有一個(gè)直接的關(guān)系，因此它在工業(yè)

6、上是一種重要的無損失試驗(yàn)方法。碳化物相晶粒越細(xì)，矯頑力值越高。硬質(zhì)合金工業(yè)中鈷粘結(jié)相的磁飽和測(cè)量被用于評(píng)價(jià)其成份。鈷是磁性的。碳化鎢（WC）晶體，立方碳化鎢晶體（Tic,TaC,NbC,VC,等等）是非磁性的。因此如果一個(gè)牌號(hào)中的鈷的磁飽和值被測(cè)定，然后與含純鈷的試樣的對(duì)應(yīng)值相比較，鈷粘結(jié)相的合金化水平就可以獲得，這是因?yàn)榕c鈷形成合金的元素影響飽和值。因此對(duì)于理想粘結(jié)相成份的任何變化都可以被測(cè)量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被用于確定對(duì)最佳碳含量的任何偏差，這是因?yàn)樘荚诔煞菘刂浦邪缪萘艘粋€(gè)主要角色。低的磁飽和值表明碳含量低和/或碳化物n相的存在。高的磁飽和值表明有游離碳或石墨相的存在。這兩種情況對(duì)機(jī)械性能都是有害

7、的。一種材料的硬度是這樣定義的：即材料抵抗金剛石壓頭產(chǎn)生壓痕的能力。維氏硬度（HV）測(cè)量方法是用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的有方形基座的金字塔金剛石在一定的負(fù)荷條件下穿透試樣表面。測(cè)量壓痕的對(duì)角線即可得到硬度值，硬質(zhì)合金常用的預(yù)載壓力為3公斤（HV30）。這種方法在國際上廣泛使用。洛氏硬度（HRA）是另一種常用的硬度測(cè)量方法。這種系統(tǒng)測(cè)量以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的金剛石錐頭的穿透深度來獲得硬度值。由于維氏和洛氏硬度測(cè)量的原理不同，當(dāng)從一種硬度轉(zhuǎn)換成另一種硬度時(shí)必須注意。硬質(zhì)合金是使用粉末冶金方法制造的，其中金屬粘結(jié)相用于碳化相燒結(jié)在一起。因此存在這樣的可能：由于不完全的燒結(jié)，少量的殘余孔隙會(huì)存在于產(chǎn)品的金相結(jié)構(gòu)中。材料中存在

8、的孔隙的體積是使用一種標(biāo)準(zhǔn)的比較程序來評(píng)價(jià)的。后者根據(jù)一系列的標(biāo)準(zhǔn)圖譜將孔隙尺寸范圍和分布分成不同類別。尺寸10微米以下的孔隙稱為“A”型孔隙；尺寸10-25微米的孔隙稱為“B”型孔隙。更大尺寸的單獨(dú)測(cè)量和分類。硬質(zhì)合金中孔隙的存在對(duì)機(jī)械性能有負(fù)面的影響。硬質(zhì)合金是采用金屬粉末冶金方法制造的。其中金屬粘結(jié)相用于將碳化物相燒結(jié)在一起。因此存在這樣的機(jī)會(huì)；燒結(jié)后結(jié)構(gòu)中某些地方存在過多的鈷。這種情況被稱為“鈷池”。鈷池是燒結(jié)時(shí)鈷的不完全分布的結(jié)果。這可能是由于燒結(jié)溫度過低，鈷不能充分流動(dòng)。原始粉末材料成型密度不夠，或是在熱等靜壓處理時(shí)孔隙被鈷填充結(jié)果。材料中鈷池體積的評(píng)價(jià)是根據(jù)其尺寸和分布采用顯微鏡

9、照片比較和/或單個(gè)測(cè)量。硬質(zhì)合金中鈷池的存在會(huì)影響耐磨性和強(qiáng)度。高于化學(xué)計(jì)量值的碳會(huì)導(dǎo)致游離碳的形成，即材料中的非化合碳。碳化鎢（WC）中理想的碳含量是6.13wt%。碳量可接受的范圍是6.056.14%，大于6.14%的任意數(shù)量將會(huì)導(dǎo)致游離碳的形成，即微觀結(jié)構(gòu)中的石墨。硬質(zhì)合金中石墨體積的評(píng)價(jià)采用同孔隙度一樣的程序。石墨的存在會(huì)顯著降低材料的強(qiáng)度和耐磨性。低于化學(xué)計(jì)量的碳會(huì)導(dǎo)致n相碳化物的形成。碳化物（WC）中理想的碳含量是6.13wt%。碳量可接受的范圍是6.056.14%，低于6.02%的碳量會(huì)導(dǎo)致可見的碳缺乏，導(dǎo)致n相碳化物的形成（W，Co2C,W2C）。材料中n相碳化物體積的評(píng)價(jià)采用

10、同孔隙度類似的程序。這些碳化物相的存在會(huì)顯著降低材料的強(qiáng)度，增加材料的脆性?？箯潖?qiáng)度（TRS）是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中在材料的破斷點(diǎn)測(cè)得的應(yīng)力。此試驗(yàn)應(yīng)用于硬質(zhì)合金時(shí)，使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的施載夾具及試樣（3.25mm×38mm）。TRS使用幾個(gè)測(cè)量值的平均值作為測(cè)量值。隨試樣幾何形狀，表面狀態(tài)及試驗(yàn)設(shè)備不同，此值可以變化很大。特別要指出的是，此結(jié)果對(duì)表面光潔度，表面殘留應(yīng)力，表面腐蝕及材料內(nèi)部的缺陷很敏感。必須注意，不能只用值作為牌號(hào)選擇的標(biāo)準(zhǔn)。五、熱熔鉆主要生產(chǎn)設(shè)備噴霧干燥塔，全自動(dòng)壓力機(jī)，過壓燒結(jié)爐，精密磨床。六熱熔鉆選用的參數(shù)及規(guī)格序號(hào)螺牙孔徑熱鉆孔徑(mm)熱鉆最大穿透厚度(m

11、m)設(shè)備參數(shù)選擇鋼不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)短鉆標(biāo)準(zhǔn)長鉆平口短鉆平口長鉆轉(zhuǎn)速(RPM)功率(KW)轉(zhuǎn)速 (RPM)功率(KW)1一、公制粗牙部分M3×0.52.71.52.5242700-33000.82300-29000.82M4×0.73.722.52.542700-33000.82300-29000.83M5×0.84.5232.542500-310012200-280014M6×1.05.32.53.5352500-310012200-280015M8×1.257.334.5462200-28001.51800-24001.56M10×1.5

12、9.236471900-25001.81600-22002.57M12×1.7510.936471700-230021500-210028M14×2.013.03.564.571500-21002.21300-19002.29M16×2.014.83.574.58.51300-19002.51100-17002.510二、公制細(xì)牙部分M6×0.55.82.53.5352500-310012200-2800111M6×0.755.62.53.5352500-310012200-2800112M8×0.757.634.5462200-28

13、001.51800-24001.513M8×1.07.534.5462200-28001.51800-24001.514M10×1.09.536471900-25001.81600-22002.515M10×1.259.336471900-25001.81600-22002.516M12×1.011.536471700-230021500-2100217M12×1.511.336471700-230021500-2100218M16X1.015.63.574.58.51200-18002.51050-16502.519M16X1.515.43.

14、574.58.51200-18002.51050-16502.5說明：1.規(guī)格根據(jù)需要鉆穿工件的厚度，熱熔鉆有兩種長度規(guī)格:短鉆 : 適用于穿透工件厚度在 0.8mm -3mm長鉆 : 使用于穿透工件厚度大于 3mm -12mm根據(jù)工件在熱鉆穿透后的表面要求，熱熔鉆有兩種規(guī)格:標(biāo)準(zhǔn)型(圓口型)熱熔鉆：熱鉆穿透工件拉伸成形襯套的同時(shí)在工件表面形成一個(gè)凸環(huán)平口型(劃平型)熱熔鉆：熱鉆穿透工件拉伸形成襯套的同時(shí)把工件表面凸環(huán)切掉 ，使工件表面平滑熱熔鉆實(shí)際使用圖 標(biāo)準(zhǔn)型熱熔鉆 標(biāo)準(zhǔn)型熱熔鉆穿透金屬后效果圖 平口型熱熔鉆 平口型熱熔鉆穿透金屬后效果圖2. 鉆不銹鋼，螺牙孔徑 M8 或以上的，熱鉆直徑要

15、大 0.1mm 和調(diào)低鉆機(jī)轉(zhuǎn)速 10-20%. 鉆有色金屬，調(diào)高鉆機(jī)轉(zhuǎn)速 50%3. 英制和美制以上表格列出的是公制粗牙和細(xì)牙部分，還有BSP thread英制管牙/US thread UNC 美制粗牙/ US thread UNF美制細(xì)牙/US thread NPT 美制管牙沒有列出來，請(qǐng)購買時(shí)詳細(xì)咨詢。星火硬質(zhì)合金鉆具廠可根據(jù)客戶的加工需求，在三天內(nèi)完成特殊規(guī)格熱熔鉆頭的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。七、攻絲用螺紋刀具的選型方頭直柄右螺旋槽絲錐鋁合金用型號(hào)基本尺寸齒數(shù)適用范圍d1Pd2L1L3a×a牙型牌號(hào)YK20F4201A-M4M40.704.5063133.4060°34201A-M5M50.806.0070164.9060°34201A-M6M61.006.0080194.9060°34201A-M8M81.258.0090226.2060°34201A-M10M101.5010.00100248.0060°3方頭直柄直槽絲錐鋁合金用型號(hào)基本尺寸齒數(shù)適用范圍d1Pd2L1L3a×a牙型牌號(hào)YK20F4202A-