Anel de Faca Cônico Aberto de Aço Tungstênio para Laminação Metalúrgica: Adequado para Reduzir o Diâmetro de Tubos de Aço Sem Costura, Resistente ao Desgaste e Resistente à Poeira em Alta Temperatura

Anel de Faca Cônico Aberto de Aço de Tungstênio é uma ferramenta de corte com carboneto cementado de grão ultrafino (baseado em WC-Co) como material central, combinado com um design de estrutura aberta cônica. Sua característica "aberta" geralmente se manifesta como um diâmetro maior em uma extremidade (extremidade aberta) e um diâmetro menor na outra extremidade (extremidade fixa), formando um ângulo de conicidade de 6°~90°, usado principalmente para expansão de furos de alta precisão, rebarbação, usinagem de furos cônicos e outros cenários. A seguir, uma análise aprofundada em cinco dimensões: estrutura central, vantagens de desempenho, campos de aplicação, pontos de seleção e processo de fabricação.

• Ângulo de conicidade: De acordo com diferentes cenários de aplicação, o ângulo de conicidade pode ser dividido em **6°, 10°, 30°, 45°, 90°**, etc. (por exemplo, ângulo de gume de 30° para facas de gravação de vedação, 75° para dentes de corte rotativos), quanto maior a conicidade, maior a capacidade de expansão da extremidade de abertura, adequada para expansão de furos ou usinagem de furos profundos.
• Formato da abertura: A extremidade de abertura é geralmente projetada como uma estrutura alargada ou escalonada para facilitar a guia da aresta de corte na área de usinagem e reduzir o atrito e a resistência. Por exemplo, as lâminas de serra circular da série Aolai obtêm rotação e substituição da área desgastada através de um design poligonal (como de dez lados, dezesseis lados).
• Método de conexão: A interface da haste comumente usa conexão rosqueada, soldagem ou ajuste por prensagem a frio, exigindo coaxialidade ≤ 0,002 mm para evitar tensões radiais que levem a lascamento.

• Dureza: HRA90-94 (Aço rápido HRA60-70), pode usinar materiais abaixo de HRC60.
• Resistência ao desgaste: A liga dura à base de WC-Co (teor de cobalto 8%-12%) tem 10 vezes a resistência ao desgaste do aço inoxidável, e sua vida útil pode atingir 3 a 8 vezes a das ferramentas tradicionais.
• Resistência ao calor: Faixa de temperatura - 200℃~1200℃, sem risco de deformação térmica em altas temperaturas.
• Resistência ao impacto: Ao ajustar o teor de cobalto e o tamanho do grão (grão ultrafino ≤1μm), pode suportar impacto de alta pressão de 30-100MPa.

• Precisão do alargamento do furo: O design cônico garante que as arestas de corte entrem em contato uniforme com o material, a tolerância do diâmetro do furo pode ser controlada dentro de ±0,01 mm e a rugosidade superficial Ra≤0,4μm.
• Eficiência de rebarbação: A borda de corte afiada da extremidade aberta (como um ângulo de corte de 30°) pode remover rapidamente rebarbas das bordas de materiais metálicos ou compósitos, aumentando a eficiência em 50% em comparação com ferramentas tradicionais.

• Cenário de alta temperatura: Durante a laminação em um laminador (acima de 800℃) ou no processamento de metal fundido, a matriz de carboneto de tungstênio sinterizado (contendo WC de grão grosso + WC fundido esférico) pode manter a estabilidade estrutural.
• Ambiente de alta corrosão: Ligas duras contendo TiC, TaC (como WC-TiC-TaC-Co) podem suportar meios ácido-base de pH 1-14.

• Design poligonal: como a lâmina decagonal, ao girar a área de desgaste, a vida útil de uma única lâmina é estendida em 10 vezes, reduzindo a frequência de inatividade para trocas de ferramenta.
• Reforço de revestimento: O revestimento TiAlN (dureza HV3000+) pode aumentar ainda mais a resistência ao desgaste em 3 vezes, adequado para materiais de difícil usinagem, como ligas de alumínio com alto teor de silício.

• Dureza do material: Abaixo de HRC30, WC-Co comum pode ser selecionado; Acima de HRC50, grão ultrafino + revestimento (como TiAlN) é necessário.
• Profundidade de processamento: Para furos profundos (> 5 vezes o diâmetro), selecione uma broca com conicidade ≤ 15° para evitar resistência excessiva ao corte.
• Temperatura ambiente: Para cenários de alta temperatura (>600℃), deve-se dar prioridade aos carbonetos cimentados contendo TaC (como WC-TaC-Co).

• Design do dente: Dentes serrilhados (como os dentes trapezoidais invertidos na patente) podem melhorar a eficiência da remoção de cavacos e reduzir o acúmulo de aresta.
• Sinterização da matriz: Quando a razão de WC de grão grosso (70-140 mesh) para WC esférico fundido (70-325 mesh) no pó da matriz é de 2:1, a resistência ao desgaste e a tenacidade são boas.

• Parâmetros de sinterização: Temperatura de sinterização do corpo 1120-1170℃, mantendo por 2-3 horas, pode garantir a resistência de ligação metalúrgica entre o corpo e a matriz ≥400MPa.
• Tratamento de superfície: O polimento espelhado (Ra≤0,2μm) pode reduzir a resistência ao corte e estender a vida útil em 20%.

1. Preparação da matéria-prima: Pó de WC (pureza 99,9%) e pó de Co (tamanho de partícula ≤2μm) são misturados de acordo com a proporção, e WC esférico fundido é adicionado para melhorar a resistência ao desgaste.
2. Prensagem: Pressão de prensagem a frio 100-200MPa, tempo de permanência 5-10 minutos, formando o corpo verde.
3. Tratamento de sinterização: Sinterização a vácuo (1120-1170℃, 2-3 horas) + Sinterização em fase líquida (teor de cobalto ≥8%), densidade ≥14,5g/cm³.
4. Usinagem: Retificação CNC (precisão ±0,001mm) + revestimento (como CrN, espessura 2-5μm).

• Teste de dureza: O durômetro Rockwell detecta o valor HRA, faixa de flutuação ≤ 0,5.
• Análise Metalográfica: Observação por MEV do tamanho de grão (grãos ultrafinos ≤1μm) e distribuição da fase cobalto, evitando segregação.
• Detecção de falhas: A detecção ultrassônica de falhas (frequência 5-10MHz) detecta defeitos internos, garantindo a ausência de trincas.

1. fratura do anel da lâmina

• Causa: Teor de cobalto muito baixo (<6%) ou conicidade excessiva levando à concentração de tensões.
• Solução: Escolha uma classe com teor de cobalto de 10%-12%, conicidade ≤ 45°.

1. O fio se desgasta muito rapidamente

• Causa: Revestimento não utilizado ou dureza do material excede a faixa.
• Solução: Revestimento TiAlN + carboneto cementado de grão ultrafino selecionado com HRA92 ou superior.

1. Rugosidade superficial de usinagem deficiente

• Causa: Afiação da aresta de corte gasta, material da peça de trabalho tem alta viscosidade.
• Solução: Polimento espelhado + Fluido de corte (contendo aditivos de extrema pressão).