Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των φρεζών με διαμάντι και των φρεζών με βολφραμικό χάλυβα;

Στον τομέα της μηχανικής επεξεργασίας, οι φρέζες είναι βασικά εργαλεία κοπής, των οποίων η απόδοση επηρεάζει άμεσα την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας και την ποιότητα του τεμαχίου. Οι φρέζες με διαμάντι και οι φρέζες από βολφραμικό χάλυβα είναι δύο συνηθισμένοι τύποι φρεζών, οι οποίοι διαφέρουν σημαντικά ως προς το υλικό, τη σκληρότητα, το πεδίο εφαρμογής και τα αποτελέσματα επεξεργασίας. Γνωρίζετε, λοιπόν, τις διαφορές μεταξύ των δύο; Ακολουθεί μια εξήγηση από τον Zhongye Da.

1. Υλικό

Φρεζαριστής μηχανής με διαμάντι

Το διαμάντι είναι μια αλλοτροπική μορφή άνθρακα και είναι το πιο σκληρό υλικό που βρίσκεται στη φύση. Οι φρέζες με διαμάντι συνήθως βασίζονται σε σκληρό κράμα εξαιρετικά λεπτών κόκκων και η επιφάνεια μπορεί να χρησιμοποιεί πρόσφατα αναπτυγμένη τεχνολογία επίστρωσης εξαιρετικά λεπτών κρυσταλλικών διαμαντιών ή μεμβράνη διαμαντιού που συντίθεται σε ετερογενές υπόστρωμα με χημική εναπόθεση ατμών (CVD).

‌Φρεζαριστής μηχανής από βολφράμιο χάλυβα‌

Ο χάλυβας βολφραμίου, γνωστός και ως σκληρό κράμα, κατασκευάζεται από μεταλλικό καρβίδιο, καρβίδιο βολφραμίου, καρβίδιο τιτανίου και ένα μεταλλικό συνδετικό υλικό με βάση το κοβάλτιο μέσω μιας διαδικασίας μεταλλουργίας σκόνης.

2. Χαρακτηριστικά απόδοσης

Οι φρέζες με διαμάντι έχουν υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά. Κατά την επεξεργασία υλικών υψηλής σκληρότητας, η διάρκεια ζωής τους είναι 10 έως 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή των εργαλείων από τσιμεντωμένο καρβίδιο και μπορεί ακόμη και να είναι αρκετές εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη. Ο συντελεστής τριβής με ορισμένα μη σιδηρούχα μέταλλα είναι χαμηλότερος από αυτόν άλλων εργαλείων και υπάρχει μικρή παραμόρφωση κατά την επεξεργασία, γεγονός που μπορεί να μειώσει τη δύναμη κοπής. Επιπλέον, η κοπτική άκρη μπορεί να λειανθεί σε εξαιρετικά αιχμηρή άκρη, με την ακτίνα της κοπτικής άκρης των φυσικών μονοκρυσταλλικών διαμαντένιων εργαλείων να φτάνει τα 0,002 μm, επιτρέποντας εξαιρετικά λεπτή κοπή και κατεργασία εξαιρετικά ακριβείας. Έχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα και θερμική διαχυτικότητα, επιτρέποντας την εύκολη διάχυση της θερμότητας κοπής, με αποτέλεσμα χαμηλότερες θερμοκρασίες στο τμήμα κοπής του εργαλείου. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι αρκετές φορές μικρότερος από αυτόν του τσιμεντοειδούς καρβιδίου και η αλλαγή στο μέγεθος του εργαλείου που προκαλείται από τη θερμότητα κοπής είναι πολύ μικρή, καθιστώντας το κατάλληλο για κατεργασία ακριβείας και εξαιρετικά ακριβείας με υψηλές απαιτήσεις διαστατικής ακρίβειας.

Όσον αφορά τη σκληρότητα, οι φρέζες από χάλυβα βολφραμίου έχουν σκληρότητα Vickers 10K, δεύτερη μόνο μετά τα διαμάντια, και χαρακτηρίζονται από την αντοχή στη φθορά, την ευθραυστότητα, τη σκληρότητα και την αντοχή στην ανόπτηση. Όσον αφορά την απόδοση της επίστρωσης, η υψηλή σκληρότητα και η υψηλή θερμοκρασία οξείδωσης είναι κρίσιμες για την αντοχή του σε υψηλή θερμοκρασία και θερμότητα, βελτιώνοντας σημαντικά την αντοχή στη φθορά του εργαλείου. Όσον αφορά την απόδοση σύσφιξης, οι βάσεις εργαλείων θερμικής διαστολής χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα. Με την ισχυρή δύναμη σύσφιξης και την αντοχή τους στους κραδασμούς, είναι κατάλληλα για τραχιά κατεργασία και μπορούν να εξασφαλίσουν σταθερή κατεργασία με φρέζες από βολφραμικό χάλυβα που είναι επιρρεπείς σε θραύση.

3. Εφαρμοστέα υλικά επεξεργασίας

Τα διαμαντένια εργαλεία χρησιμοποιούνται κυρίως για κοπή ακριβείας υψηλής ταχύτητας και διάτρηση μη σιδηρούχων μετάλλων και μη μεταλλικών υλικών. Είναι κατάλληλα για την επεξεργασία διαφόρων μη μεταλλικών υλικών ανθεκτικών στη φθορά, όπως κενά από υαλοβάμβακα από μεταλλουργία σκόνης, κεραμικά υλικά και διάφορα μη σιδηρούχα μέταλλα ανθεκτικά στη φθορά, όπως διάφορα κράματα πυριτίου-αλουμινίου, καθώς και για εργασίες φινιρίσματος σε μη σιδηρούχα μέταλλα. Ωστόσο, δεν είναι κατάλληλα για την κατεργασία μαύρων μετάλλων, καθώς το διαμάντι αντιδρά εύκολα με άτομα σιδήρου σε υψηλές θερμοκρασίες, προκαλώντας τη μετατροπή ατόμων άνθρακα σε δομή γραφίτη, η οποία μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στο εργαλείο.  Τα εργαλεία από βολφραμικό χάλυβα χρησιμοποιούνται κυρίως σε κέντρα κατεργασίας CNC και μηχανές χάραξης CNC, και μπορούν επίσης να τοποθετηθούν σε συμβατικές φρέζες για την επεξεργασία ορισμένων σκληρών αλλά μη σύνθετων θερμικά επεξεργασμένων υλικών, όπως προϊόντα αλουμινίου, χάλυβα και ανοξείδωτου χάλυβα.  

4. Τιμή και Κόστος

Το φυσικό διαμάντι είναι ακριβό. Παρόλο που το πολυκρυσταλλικό διαμάντι (PCD) έχει άφθονες πηγές πρώτων υλών και η τιμή του είναι μόνο ένα κλάσμα αυτής του φυσικού διαμαντιού, το συνολικό κόστος παραμένει σχετικά υψηλό. Τα εργαλεία διαμαντιών CVD χρησιμοποιούνται επί του παρόντος περιορισμένα λόγω της χαμηλής ανθεκτικότητας των υλικών CVD, και το κόστος τους δεν είναι επίσης χαμηλό. Οι φρέζες από βολφραμικό χάλυβα είναι σχετικά προσιτές, έχουν υψηλό λόγο κόστους-απόδοσης και χρησιμοποιούνται ευρέως στην αγορά.Από την παραπάνω εισαγωγή, μπορούμε να δούμε ότι οι φρέζες με διαμάντι και οι φρέζες από βολφραμικό χάλυβα είναι δύο σημαντικά εργαλεία κοπής, το καθένα με τα δικά του μοναδικά πλεονεκτήματα και πεδίο εφαρμογής. Η κατανόηση αυτών των διαφορών και η λήψη λογικών αποφάσεων όχι μόνο μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα της επεξεργασίας, αλλά και να βελτιστοποιήσει το κόστος, επιτυγχάνοντας έτσι καλά αποτελέσματα επεξεργασίας.Ελπίζουμε ότι η συζήτηση σε αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει να κάνετε μια σοφή επιλογή μεταξύ των φρεζών με διαμάντι και των φρεζών από βολφραμικό χάλυβα για να διασφαλίσετε την επιτυχία των εργασιών επεξεργασίας σας.