Tungsten Carbide Die Guide: Typer, kvaliteter, design och applikationstips

Om du tillbringar din arbetsdag runt pressar, kalla skärbrädor eller ritbänkar, vet du redan vilken skillnad en bra tärning gör. En hårdmetallform kan köras i hundratusentals slag innan den behöver åtgärdas, vilket är exakt varför så många tillverkare nu specificerar karbid för sina mest krävande formnings- och skäroperationer. Vårt företag har tillverkat hårdmetalldetaljer i Changzhou sedan 1990, och i den här artikeln vill vi dela med oss ​​av vad vi har lärt oss om vad dessa stansar är, hur de är tillverkade och hur man får längsta möjliga livslängd av dem.

Vad är en Tungsten Carbide Die?

A munsten av volframkarbid är ett verktyg vars arbetshålighet eller skäregg är gjord av hårdmetall istället för verktygsstål. Materialet är en komposit: hårda volframkarbidkorn cementeras samman av ett mjukare metalliskt bindemedel, vanligtvis kobolt. Det framställs genom att blanda pulver, pressa det till en form nära den färdiga delen och sintra det vid ungefär 1 400 grader Celsius, varefter ämnet slipas och poleras till sina slutliga dimensioner.

Två egenskaper gör karbid så attraktiv för formar. Den första är hårdheten, vanligtvis mellan 1 400 och 1 900 HV, flera gånger högre än för härdat verktygsstål, vilket leder till enastående slitstyrka mot slipande plåt, tråd och band. Den andra är tryckhållfasthet, som gör att en kavitet kan motstå det enorma trycket från en stämplings- eller ritoperation utan att kollapsa.

Karbid är dock inte lika segt som stål. Dess drag- och slaghållfasthet är begränsade, så en stansinsats är nästan alltid monterad i ett stålhölje, en krympring eller ett bolster som håller hårdmetallen i kompression och absorberar stötar. Att förstå att partnerskapet mellan hårdmetallskäret och dess stålhus är det första steget mot en stans som håller.

Hur en Tungsten Carbide Die är gjord

Varje tärning börjar som pulver. Volframkarbidens partikelstorlek, kobolthalten och pressnings- och sintringscykeln bestämmer tillsammans den slutliga balansen mellan hårdhet och seghet. Produktionen följer normalt en sekvens så här:

1. Pulverberedning. Volframkarbidpulver mals och blandas med kobolt och små mängder korntillväxthämmare, spraytorkas sedan till friflytande granulat.
2. Brådskande. Granulerna komprimeras i en form eller en isostatisk press till en grön del som är avsiktligt större än den färdiga komponenten, eftersom sintring kommer att krympa den.
3. Sintring. Delen värms upp i en vakuum- eller lågtrycksugn, där kobolten blir flytande och drar ihop karbidkornen till en tät kropp nästan utan porositet.
4. Efterbehandling. Diamantslipning, tråd-EDM, lappning och polering gör att kaviteten uppgår till toleranser mätt i mikron.
5. Montering. Hårdmetallskäret pressas eller krymps in i sin stålring, och den färdiga formen inspekteras för koncentricitet, hårdhet och ytfinish.

Utrustning betyder enormt mycket i dessa skeden. När vi investerade i lågtryckssintringsugnar och TPA-pressar 2009 var det just för att konsekvens i pressning och sintring är det som skiljer en dyna som håller sina dimensioner i åratal från en som driver efter några månader.

Vanliga typer av volframkarbidverktyg

Även om ordet "dö" används löst i verkstäder, faller själva produkterna in i igenkännliga familjer. Tabellen nedan sammanfattar de vanligaste och villkoren var och en har för att överleva.

Blank- och stämplingsarbeten är den största enskilda applikationen i vår egen orderbok. En hårdmetallstans är normalt byggd som ett slipat och polerat skär inpressat i en härdad stålring, med geometrin arrangerad så att arbetsbelastningen håller hårdmetallen i kompression.

Tungsten Carbide stamping Die för slitstark blankning Byggd för stansning och stansning, erbjuder denna hårdmetalldyna slitstyrka, högtemperaturprestanda och precision som krävs för att bibehålla formnoggrannheten och stödja effektiv produktion. Visa produkt →

Att välja rätt hårdmetallkvalitet

Det finns inget enskilt bästa betyg för varje tärning. Urval kommer ner till några variabler som drar mot varandra:

• Kobolthalt. En låg bindemedelshalt på cirka 6 procent ger maximal hårdhet och slitstyrka, vilket passar högvolymstansning av tunnplåt. En högre halt på 12 till 20 procent byter ut lite hårdhet mot seghet och är det bättre valet när formen ser kraftiga stötar.
• Kornstorlek. Submikronkvaliteter håller en skarpare kant och motstår nötande slitage, medan medelstora och grova kvaliteter absorberar stötar mer graciöst. Finkorn är inte automatiskt bättre; den är helt enkelt bättre anpassad till lätt, snabb, ren skärning.
• Ytans skick. En polerad borrning minskar friktionen vid dragning och extrudering, medan utvalda formverktyg drar nytta av ytbehandlingar där gnidning är ett problem.
• Arbetstemperatur. När arbetsstycket är varmt snarare än kallt, ger termisk cykling ytterligare en dimension till valet av kvalitet, och fördelarna med volframkarbidformar i varmpressningsapplikationer förtjänar en egen diskussion.

En praktisk regel är att välja den lägsta kobolthalten och den finaste kornstorleken som fortfarande kommer att överleva påverkan av din press. Att testa båda riktningarna med en leverantör är mycket billigare än att upptäcka gränsen i produktionen.

Designdetaljer som avgör Die Life

Många förtida misslyckanden som vi uppmanas att undersöka är inte alls materiella problem; de är design- eller installationsproblem. Punkterna nedan står för de flesta av dem.

• Spel. För lite frigång flisar skäreggen, för mycket ger grader och rullade kanter. Hårdmetall föredrar i allmänhet något mer frigång än stål.
• Stöd. Lämna aldrig hårdmetall utan stöd i spänning. Krympringar och stödplåtar ska placera insatsen i kompression under belastning.
• Ingångsgeometri. En liten inloppsradie eller avfasning styr arbetsstycket och hindrar kanten från att ta hela belastningen på en gång.
• Inriktning. Pressparallellism, stansningsstyrning och raminriktning påverkar stansen lika mycket som stansen påverkar delen.
• Smörjning. Tillräcklig smörjning kontrollerar friktionsvärme och minskar skavning på hårdmetallytan.

Underhållsmetoder som lönar sig

Hårdmetallformar är hållbara, men de är inte oförstörbara, och små vanor gör stor skillnad under ett verktygs livslängd.

• Inspektera arbetskanterna med fasta intervall istället för att vänta på att ett kvalitetsproblem ska uppstå.
• Registrera antal slag och omslipningshistorik så att slitage kan förutsägas snarare än att upptäckas.
• Ta bort flisar, grader och skräp innan de markerar kaviteten eller remsan.
• Slipa om eller slipa om i små, kontrollerade steg, eftersom varje omslipning förbrukar en del av den tillgängliga eggen.
• Förvara stansar med en lätt skyddsfilm och en ring som skyddar hålet eller skärkanten.

En tärning som hålls enligt schemat ger vanligtvis mycket fler slag per skär än en som repareras först efter att den misslyckas.

Att arbeta med en formtillverkare som förstår din process

Eftersom vi pressar, sinter och maler vår egen hårdmetall kan vi styra de variabler som avgör om en dyna presterar på din press. Vår produktion är organiserad under ISO 9001 och ISO 14001 ledningssystem, och våra precisionsverktyg är tillverkade enligt internationellt erkända standarder för dimensionell noggrannhet och batchkonsistens.

Den vertikala kontrollen är viktig för formarna, eftersom en liten förändring i bindemedelsinnehåll eller sintringscykel dyker upp direkt i formens livslängd. Utöver formverktyg producerar vi också den skärande sidan av processen, inklusive knivar för trimning, klippning och skäroperationer gjorda av samma hårdmetallteknologi, så att en kund kan köpa formverktyget och skärverktyget från en partner.

Volframkarbid skärblad för trimning och klippning Tillverkad med samma hårdmetallteknologi som företagets formverktyg, stöder detta skärblad trimning, klippning och skärning samtidigt som det hjälper till att uppnå dimensionsnoggrannhet och ytkvalitet. Visa produkt →

Om du fortfarande bestämmer dig för vilken produktfamilj som passar din verksamhet, ger vårt kompletta sortiment av hårdmetallprodukter en snabb överblick över allt vi bygger.

I slutändan är en volframkarbidform en enkel idé utförd med stor precision: ett extremt hårt material, placerat i kompression, styrt av noggrann design och underhållet med disciplin. Få de fyra sakerna rätt och tärningen kommer tyst att betala sig själv många gånger om. Om du skulle vilja prata igenom en specifik applikation, oavsett om det är att blanka tunnplåt, dra tråd eller forma fästelement, är vårt team alltid glada att jämföra anteckningar med de personer som driver pressarna.