notizie sull'azienda Barre di carburo cementato con fori di liquido di raffreddamento: una soluzione efficiente per la lavorazione di punti dolorosi di calore

In scenari industriali come la produzione di stampi, la foratura di fori profondi e la fresatura ad alta velocità, le barre in metallo duro cementato fungono da materiale di base per gli utensili di taglio e formatura. Tuttavia, le tradizionali barre in carburo solido presentano un grave difetto: il calore generato durante la lavorazione non può essere dissipato rapidamente, portando all'ammorbidimento e all'usura accelerata del tagliente e compromettendo persino la precisione del pezzo. Le barre in metallo duro cementato con fori per il refrigerante risolvono questo problema pre-progettando canali di refrigerazione passanti o semipassanti all'interno della barra, consentendo al refrigerante di raggiungere direttamente il tagliente o l'area di lavorazione, controllando il calore alla fonte.Questo design non solo prolunga la durata delle barre in metallo duro cementato del 30%–60%, ma aumenta anche l'efficienza di lavorazione di oltre il 20%. Riduce inoltre la deformazione del pezzo causata dalle alte temperature, rendendolo particolarmente adatto per la lavorazione di materiali duri (come acciaio inossidabile e leghe di titanio) e scenari di lavorazione complessi. Questo articolo analizza il valore fondamentale, i tipi strutturali, gli scenari applicativi e i punti chiave di utilizzo delle barre in metallo duro cementato con fori per il refrigerante. Tutti i contenuti si basano sull'esperienza pratica industriale per aiutarti a padroneggiare rapidamente questa soluzione di aggiornamento degli utensili.

Sebbene le tradizionali barre in carburo solido abbiano un'elevata durezza, le alte temperature ne limitano le prestazioni in scenari di lavorazione a media-alta velocità o con materiali difficili da lavorare. I punti critici specifici possono essere riassunti in tre categorie:

L'attrito tra la barra in carburo e il pezzo durante il taglio o la formatura genera temperature locali di 300–800°C. Anche se il metallo duro cementato stesso è resistente al calore, le alte temperature prolungate ammorbidiscono la fase legante (ad esempio, il cobalto) sul tagliente, riducendo la resistenza all'usura. Ad esempio: durante la lavorazione dell'acciaio inossidabile 304 con barre in carburo tradizionali, il tagliente si usura da 2 a 3 volte più velocemente rispetto alla lavorazione dell'acciaio al carbonio ordinario, richiedendo la sostituzione dell'utensile dopo aver lavorato in media solo 50 pezzi.

Nella lavorazione tradizionale, il refrigerante viene applicato solo tramite spruzzatura esterna. Tuttavia, a causa dei percorsi di lavorazione (ad esempio, fori profondi, fori ciechi) o delle strutture degli utensili, il refrigerante fatica a penetrare il tagliente. Ad esempio, durante la foratura di fori profondi, il refrigerante esterno si riscalda prima di raggiungere il fondo del foro, riducendo drasticamente il suo effetto di raffreddamento e causando una deviazione della precisione della parete del foro superiore a 0,02 mm.

Il calore non dissipato si trasferisce al pezzo, causando deformazioni termiche locali. Ad esempio: durante la lavorazione di parti di stampi a parete sottile, il calore generato dalle tradizionali barre in carburo deforma i bordi del pezzo, richiedendo più correzioni successive e aumentando i costi e i cicli di lavorazione.

Le barre in metallo duro cementato con fori per il refrigerante risolvono i problemi sopra descritti alla radice utilizzando canali integrati per fornire il refrigerante "direttamente all'area problematica", ottenendo miglioramenti tripli in "raffreddamento, resistenza all'usura e precisione."

Rispetto alle tradizionali barre solide, il design dei fori per il refrigerante non è solo un semplice processo di "foratura", ma ottimizza le strutture dei canali in base alle esigenze di lavorazione, ottenendo in definitiva quattro vantaggi principali:

Il refrigerante raggiunge il tagliente direttamente attraverso i canali integrati, dissipando rapidamente oltre il 70% del calore da attrito e controllando la temperatura del tagliente entro 200–400°C (l'intervallo stabile per la fase legante del carburo). I casi pratici dimostrano:

• Durante la lavorazione di leghe di titanio, le barre in carburo con fori per il refrigerante durano per 80–120 pezzi, mentre le barre tradizionali durano solo 40–60, con un aumento del 50% della durata.
• Negli scenari di foratura di fori profondi, le barre tradizionali richiedono la riaffilatura del tagliente ogni 2 ore a causa delle alte temperature, mentre le barre con fori per il refrigerante estendono questo intervallo a 4–5 ore, riducendo i tempi di inattività per la sostituzione degli utensili.

Le temperature controllate consentono alle barre in carburo di resistere a velocità di taglio più elevate (dal 15% al 25% più veloci rispetto alle barre tradizionali). Ad esempio:

• Durante la fresatura dell'acciaio 45#, la velocità di taglio sicura per le barre tradizionali è di 80–100 m/min, mentre le barre con fori per il refrigerante possono raggiungere 100–125 m/min, riducendo il tempo di lavorazione per un singolo lotto del 20%.
• Nella produzione di massa di componenti automobilistici, i miglioramenti dell'efficienza si traducono direttamente in una maggiore produttività. Sulla base di una giornata lavorativa di 8 ore, le barre con fori per il refrigerante possono lavorare 30–50 pezzi in più.

Il raffreddamento del refrigerante in tempo reale impedisce il trasferimento di calore al pezzo, rendendolo ideale per la lavorazione di parti a parete sottile e di precisione. Ad esempio:

• Durante la lavorazione di parti a parete sottile in acciaio inossidabile spesse 2 mm, la deformazione dei pezzi lavorati con barre tradizionali raggiunge 0,1 mm, mentre le barre con fori per il refrigerante la controllano entro 0,03 mm, eliminando la necessità di correzioni successive.
• Nella lavorazione delle cavità degli stampi, le barre con fori per il refrigerante possono controllare gli errori di accuratezza dimensionale entro ±0,005 mm, soddisfacendo i requisiti per gli stampi di precisione.

Per scenari in cui le barre tradizionali sono in difficoltà, come fori profondi (profondità > 10* diametro), fori ciechi e materiali duri (HRC > 40), il design dei fori per il refrigerante supera le limitazioni:

• Lavorazione di fori profondi (ad esempio, fori di passaggio dell'olio nei blocchi motore): il refrigerante raggiunge il fondo del foro attraverso i canali, impedendo l'accumulo di trucioli e i graffi sulla parete del foro.
• Lavorazione di leghe dure (ad esempio, leghe a base di nichel): le temperature controllate impediscono al tagliente della barra in carburo di scheggiarsi a causa della "fragilità termica", migliorando significativamente la stabilità di lavorazione.

Diverse esigenze di lavorazione corrispondono a diversi progetti di canali, con differenze fondamentali nel numero, nella distribuzione e nella penetrazione dei fori. Di seguito sono riportati i tre tipi più comunemente utilizzati nel settore, con una tabella che confronta i punti chiave di selezione:

1. Tipo di lavorazione: Scegliere "Foro singolo centrale" per fori profondi/taglio centrale, "Foro multiplo laterale" per lavorazioni a più taglienti/frontali e "Foro a spirale" per rotazione ad alta velocità/lavorazione di filettature.
2. Diametro della barra: I diametri delle barre più piccoli richiedono fori corrispondentemente più piccoli (per evitare di ridurre la resistenza della barra). Ad esempio, le barre φ6 mm corrispondono a fori φ2 mm, mentre le barre φ20 mm corrispondono a fori φ4–5 mm.
3. Pressione del refrigerante: L'alta pressione (>5 bar) è adatta per fori di piccolo diametro (per evitare l'intasamento) e la bassa pressione (2–3 bar) è adatta per fori di grande diametro (per garantire il flusso).

Sebbene le barre in metallo duro cementato con fori per il refrigerante offrano prestazioni eccellenti, i dettagli durante l'uso influiscono direttamente sulla loro durata e efficacia. Concentrati sui seguenti quattro punti:

• Dare la priorità ai "refrigeranti antiruggine a base d'acqua" (ad esempio, emulsioni, refrigeranti sintetici); evitare i refrigeranti a base di olio puro (l'elevata viscosità ostruisce facilmente i fori).
• Durante la lavorazione di materiali soggetti a corrosione (ad esempio, acciaio inossidabile, leghe di titanio), il refrigerante deve contenere agenti antiruggine (concentrazione >5%) per prevenire la ruggine e l'intasamento nelle pareti dei fori.

• Prima di ogni utilizzo: soffiare attraverso i fori con aria compressa (0,3–0,5 MPa) per verificare la presenza di trucioli o impurità residui.
• Dopo la conservazione a lungo termine: sciacquare i fori con acqua pulita, asciugarli e applicare olio antiruggine (per prevenire l'ossidazione delle pareti dei fori).
• In caso di intasamento: pulire delicatamente il foro con un filo di acciaio sottile (leggermente più piccolo del diametro del foro); non forzare (per evitare di danneggiare i canali).

• Evitare la rettifica vicino alle aree dei fori (soprattutto per i progetti a fori multipli laterali e a spirale) per evitare danni da 砂轮 ai bordi dei fori.
• Dopo la rettifica: verificare se i fori sono liberi. Se sono presenti bave alle aperture dei fori, lucidarle delicatamente con carta vetrata fine (1000# o superiore).

• I portautensili corrispondenti devono avere porte per il refrigerante e le porte devono essere allineate con i fori della barra (deviazione ≤0,5 mm) per evitare perdite di refrigerante.
• Prima del primo utilizzo: testare il flusso del refrigerante (assicurarsi che non vi siano perdite o intasamenti) prima di iniziare la lavorazione.

Fatto: Una struttura dei fori ben progettata (diametro del foro ≤ 1/3 del diametro della barra, fori lontani dalle aree di concentrazione delle sollecitazioni) non riduce significativamente la resistenza. Ad esempio, una barra φ15 mm con un foro φ4 mm ha ancora una resistenza alla flessione superiore a 2500 MPa, soddisfacendo le esigenze della maggior parte degli scenari di lavorazione. In effetti, le temperature controllate riducono i "danni da stress termico" alla barra, migliorando la durata complessiva.

Fatto: Anche la lavorazione a bassa velocità (ad esempio, foratura di fori profondi, materiali difficili da lavorare) richiede questo design. Ad esempio, durante la lavorazione di leghe a base di nichel a basse velocità, l'elevata durezza del materiale provoca ancora calore da attrito concentrato. Le barre tradizionali si usurano rapidamente a causa della scarsa dissipazione del calore, mentre le barre con fori per il refrigerante mantengono la stabilità tramite il raffreddamento continuo.

Fatto: I progetti dei fori sono altamente specifici per lo scenario: l'uso universale porta a una ridotta efficacia. Ad esempio, l'utilizzo di una barra "Foro singolo centrale" per la fresatura frontale impedisce al refrigerante di coprire le aree a più taglienti, con conseguente solo il 30% dell'effetto di raffreddamento di una barra "Foro multiplo laterale". Al contrario, l'utilizzo di una barra "Foro multiplo laterale" per la foratura di fori profondi impedisce al refrigerante di raggiungere il fondo del foro, causando l'accumulo di trucioli.

Rispetto all'aggiornamento a gradi di carburo superiori (che aumenta i costi di oltre il 50%), il design dei fori per il refrigerante aggiunge solo il 10%–20% al costo, offrendo al contempo una durata maggiore del 30%–60% e un'efficienza superiore al 20%. È una soluzione di aggiornamento conveniente. Soprattutto nella lavorazione di precisione, nella lavorazione di materiali difficili da lavorare e nella produzione di massa, queste barre risolvono direttamente i punti critici delle alte temperature degli utensili tradizionali e riducono i costi di lavorazione complessivi.

Se i tuoi scenari di lavorazione presentano problemi come la rapida usura degli utensili, la scarsa precisione del pezzo o la difficile lavorazione di fori profondi e non sei sicuro di come selezionare le barre in metallo duro cementato con fori per il refrigerante, non esitare a contattarci. Possiamo fornire progetti di fori e soluzioni per barre personalizzate in base al tipo di lavorazione (foratura/fresatura/formatura), al materiale del pezzo e ai requisiti di precisione.