Analýza parametrov guľôčok z karbidu volfrámu pre perá

Prípustná chyba priemeru gule v priemyselnom štandarde je rozdelená na rovnakú šaržu a rôzne šarže. Povolený rozsah pre rovnakú dávku je {{0}},5~0μm a povolený rozsah pre rôzne dávky je -2~0}μm. V samotnej výrobe spracujeme hrubé gule brúsením a leštením na hotové gule s určitou veľkosťou a hladkým povrchom. Tento proces využíva vertikálnu brúsku a zariadenia s väčšími brúsnymi kotúčmi dokážu spracovať viac guľôčok súčasne. Ak si vezmeme Dingshenove neutrálne guľôčky 0.5mm DS-5 ako príklad, pri použití brúsneho kotúča s priemerom 600mm možno naraz brúsiť 2 milióny až 3 milióny guľôčok (pozri obrázok 1). Bežný brúsny kotúč s priemerom 400 mm dokáže pomlieť až 800,000 zŕn. Chyba priemeru týchto guľôčok je v podstate ±0,1μm, čo je takzvaná rovnaká šarža. Preto je použitie väčšieho brúsneho zariadenia voľbou výrobcu. Vyberte si trend. Chyba priemeru rôznych šarží guľôčok je pomerne veľká, ale nie je ťažké ju kontrolovať medzi -0,5μm a 0μm, ak budete prísne dodržiavať prevádzkové predpisy.

Guľatina je problém, ktorému mnohí používatelia pripisujú veľký význam. V skutočnosti, pretože proces mletia zahŕňa neusporiadané valivé trenie guľôčok, je guľatosť hotových guľôčok relatívne veľmi vysoká. Priemyselná norma neposkytuje podrobné pokyny na meranie guľatosti guľôčok. Zmieňuje sa v ňom iba o potrebe použiť merač kruhovitosti s rozlíšením nie menším ako {{0}}.01μm alebo experimentálne zariadenie s ekvivalentným výkonom a poskytuje požiadavku na kruhovitosť menšie alebo rovné do 0,4 μm. Problémom pri skutočnom meraní guľatosti guľôčok je to, že veľkosť vzorky požadovaná tradičnými meracími prístrojmi guľatosti je veľká a priemer guľôčok pera je väčšinou medzi 0,2 mm a 1,4 mm, čo nemôže spĺňať požiadavky všeobecných meračov guľatosti. Počas výrobného procesu sa však problém kruhovitosti môže zmeniť na problém s priemerom gule. Ak je odchýlka zaoblenia veľká, môže byť úplne detekovaná na vysoko presnom stroji na triedenie guľôčok. Toto je vysvetlené v nasledujúcej analýze podielu povrchových defektov. Generálporučík poskytne kľúčový popis.

Guľôčky z karbidu volfrámu sú spracované technológiou výroby práškovej metalurgie a majú vysokú tvrdosť, zvyčajne nad 1400 Vickers. Veľkosť častíc surovín a proces spekania budú mať veľký vplyv na tvrdosť guľôčok. Zliatiny titánu majú vyššiu tvrdosť ako zliatiny volfrámu a guľôčky využívajúce procesy vysokotlakového spekania sú tiež tvrdšie ako tradičné vákuovo spekané gule. Všeobecne sa verí, že existuje priamy vzťah medzi tvrdosťou guľôčky a odolnosťou proti opotrebovaniu, ale nie je to úplne správne. Tvrdosť guľôčky nemá žiadny zjavný vzťah s výkonom pri písaní a špička guľôčkového pera s vysokou tvrdosťou nemusí mať nevyhnutne lepšiu odolnosť proti opotrebeniu.

Tvrdosť označuje schopnosť materiálu odolávať lokálnej deformácii. Tvrdosť súvisí so zložením a štruktúrou materiálu. Tvrdosť slinutého karbidu sa vo všeobecnosti meria pomocou metódy tvrdosti podľa Vickersa. Štvorcový pyramídový diamantový indentor sa vtlačí do povrchu vzorky skúšobnou silou a skúšobná sila sa odstráni po jej udržiavaní počas stanoveného času. Podľa diagonálnej dĺžky priehlbiny na povrchu vzorky Zmerajte tvrdosť materiálu. Opotrebenie guličky na hrote pera počas písania v skutočnosti nemá nič spoločné s tvrdosťou, ale závisí od troch aspektov:

1. Výkon guľôčky pri prenášaní atramentu: atrament hrá mazaciu úlohu pri trení medzi guľôčkou a hrotom pera. Ak je zmáčavosť guľôčky a atramentu slabá a lubrikačný účinok nie je zrejmý, opotrebenie guľôčky na hrote pera sa urýchli. . Naopak, dobrá afinita atramentu zvýši lubrikačný účinok a do určitej miery zníži opotrebenie hrotu pera. Malo by sa zdôrazniť, že zvlhčujúci účinok nemožno jednoducho vidieť v množstve atramentu, ale týka sa schopnosti atramentu priľnúť k povrchu guľôčky.

2. Veľkosť častíc guľôčkovej práškovej suroviny: Čím väčšie sú častice suroviny, tým zreteľnejšie bude opotrebovanie hrotu pera. Napríklad olejové guľôčky zo zliatiny titánu Dingshen DS-8 používajú stredne veľký prášok karbidu titánu a tvrdosť guľôčky je vyššia ako 1800 Vickers; Neutrálne guľôčky z karbidu volfrámu DS-5 používajú ako surovinu ultrajemný prášok karbidu volfrámu a tvrdosť guľôčok je medzi In Victorinox 1600-1800. Hoci je tvrdosť guľôčok z titánovej zliatiny vyššia, spôsobí to väčšie opotrebovanie hrotu pera, preto ho vo všeobecnosti odporúčame používať s atramentom na olejovej báze s lepším lubrikačným účinkom.

3. Povrchová úprava guľôčky: Povrchová úprava guľôčky je rozporuplným javom opotrebenia hrotu pera. Aj keď hladký povrch guľôčky zníži opotrebovanie hrotu pera, spôsobí aj malé množstvo atramentu, čo zvýši opotrebovanie hrotu pera. Preto aj neutrálne atramenty/ atramenty na vodnej báze musia byť zladené s guľôčkami s hladkosťou Ra väčšou alebo rovnou 0,012. Čím hladšie korálky, tým lepšie. V skutočnosti bude veľa výrobcov kontrolovať množstvo produkovaného atramentu drsnosťou povrchu guľôčky. V tejto chvíli je potrebné vziať do úvahy problém opotrebovania hrotu pera.

Metalografia sa vzťahuje na zložky v zliatine, ktoré majú rovnaké chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti, sú od seba oddelené rozhraniami a sú rovnomerne rozložené. Vnútorná štruktúra pozorovaná pod metalografickým mikroskopom (pozri obrázok 2) sa nazýva metalografická štruktúra. Metalografické testovanie je dôležitým prostriedkom na posúdenie výkonu loptičiek. Každá šarža guľôčok je pred brúsením a leštením podrobená metalografickej analýze, ktorá dokáže vopred predpovedať odolnosť guľôčok proti opotrebeniu, koróziu a očakávaný efekt povrchovej úpravy pri leštení.

Priemyselná norma predkladá tri požiadavky na výsledky metalografického testovania, konkrétne splnenie noriem A04, B04 a C04 [2]. Spomedzi nich A04 znamená, že podiel pórovitosti v rozsahu 0 ~ 10 μm nepresahuje 0,06 %, B04 znamená, že podiel pórovitosti v rozsahu 10 μm ~ 25 μm nepresahuje 0,06 % a C04 znamená, že podiel voľného uhlíka nepresahuje 0,06 %. Táto norma je v skutočnosti relatívne voľná, pretože prítomnosť pórov a voľného uhlíka povedie k zlému lešteniu guľôčok a zníži odolnosť zliatiny proti korózii. Najmä korálky na neutrálnej/vodnej báze vyžadujú vyššiu povrchovú úpravu. Póry a voľný uhlík spôsobia jamkovanie na povrchu guľôčok, čo ovplyvní konzistenciu množstva atramentu.

Spoločnosť Dingshen Ball aktualizovala svoje štandardy metalografického testovania od prijatia procesu vysokotlakového spekania v roku 2012. Všetky testované položky musia spĺňať štandardy A00, B00 a C00 ( pozri obrázok 3), to znamená, že neexistujú žiadne dutiny a voľný uhlík. , aby sa zabezpečilo, že loptičky s vyššími požiadavkami na hladkosť majú jednotné štandardy povrchu.

Mikroštruktúra je tiež dôležitým spôsobom analýzy vlastností slinutého karbidu: čím jemnejšia je veľkosť častíc fázy a fázy, tým rovnomernejšie je rozdelenie štruktúry, čo naznačuje, že guľôčky sú hustejšie (pozri obrázok 4) a budú mať lepšie opotrebovanie. odpor; existencia eta fázy a kobaltového bazéna priamo súvisí s odolnosťou gule proti korózii.

Preto musí byť vyššie uvedená mikroštruktúra počas výrobného procesu guľôčok z karbidu volfrámu prísne testovaná a analyzovaná, aby sa predišlo problémom s kvalitou v určitej dávke v dôsledku nedostatočnej kontroly procesu. Tabuľka 2 je popis významu každej fázy v slinutom karbide

Spoločnosti vyrábajúce perá vo všeobecnosti posudzujú odolnosť loptičiek proti opotrebovaniu a korózii na základe skutočného efektu používania hotových pier, zatiaľ čo výrobcovia loptičiek musia určiť výkonnosť loptičiek pred opustením továrne prostredníctvom analýzy princípov. Len tak sa dá kvalita nehôd čo najviac znížiť.

Povrchová úprava gule má významný vplyv na množstvo vytlačeného atramentu. Za určitých okolností ovplyvňuje aj stupeň opotrebovania hrotu pera. Definícia povrchovej úpravy v priemyselnom štandarde je rozdelená do štyroch úrovní. Podrobnosti nájdete v časti 5.4 Drsnosť povrchu 1 v tabuľke 1. stĺpec. Za normálnych okolností sa používa atrament s nízkou viskozitou s hladkým povrchom guľôčok a atrament s vysokou viskozitou sa používa s drsným povrchom guľôčky. Preto neutrálne loptičky a loptičky na vodnej báze vo všeobecnosti používajú povrch Ra0.{7}}12 a mastné a stredne veľké loptičky používajú Ra0.025 alebo Ra0.050. s povrchom.

V skutočnej výrobe nemôžu konkrétne číselné hodnoty skutočne indikovať hladkosť povrchu gule. Zatiaľ totiž neexistuje vhodný prístroj na meranie hladkosti, ktorý by dokázal presne rozpoznať povrch gule s tak malým priemerom. Preto metódy detekcie uvedené v priemyselnom štandarde sú vizuálna kontrola a porovnávacia kontrola, to znamená vizuálna kontrola pod mikroskopom a porovnanie so štandardným povrchom gule. Je potrebné zdôrazniť, že povrch neutrálnych guľôčok a guľôčok na vodnej báze je relatívne hladký, čo spôsobí silný odraz pod vysokovýkonným mikroskopom, čo znemožňuje pozorovanie povrchu gule. Preto sa všeobecne používa stereomikroskop so 100-násobným zväčšením. Guľôčky Dingshen však teraz prekonali technické obmedzenia a možno ich pozorovať na povrchu pomocou 500-násobného optického mikroskopu, čo zamestnancom do určitej miery uľahčuje prevádzkové ťažkosti. Ale hľadanie pokročilejšieho a intuitívnejšieho zariadenia na testovanie povrchovej úpravy loptičiek je pre našich výrobcov loptičiek stále cesta vpred.

Je ťažké úplne sa vyhnúť dutinám a otvorom vo vnútri slinutého karbidu. Po vybrúsení a vyleštení sa vnútorné otvory zmenia na povrchové otvory alebo praskliny. Tieto chybné výrobky do určitej miery ovplyvnia kvalitu písma, tak ako ich čo najviac zredukovať Podiel povrchových chýb je tiež dôležitým kontrolným kritériom pre guľôčky pera. V priemyselnom štandarde sú limity množstva pre prasknuté guľôčky aj pre dierované guľôčky. V 1 500 guľôčkach sa nesmú vyskytovať prasknuté guľôčky a dierkové guľôčky musia byť menšie alebo rovné 2 zrnkám v 1 500 guľôčkach. Podľa interných kontrolných štandardov spoločnosti Dingshen sa však tento limit množstva výrazne zlepšil (pozri tabuľku 3) a obsah chybných produktov na povrchu guľôčok sa obohatil.

Kontrola podielu chybných guľôčok na povrchu počas výroby sa opiera hlavne o dva aspekty. Jedným je minimalizovať výskyt vnútorných pórov v hrubých guľôčkach a druhým je spoliehať sa na príslušné vybavenie na prísne preosievanie hotových guličiek alebo polotovarov. Vytváranie pórov v prázdnej guli je spôsobené mnohými faktormi. Počas procesu prípravy a lisovania zmesi je ľahké spôsobiť, že sa v sintrovanom telese sústredí malé množstvo vzduchu za vzniku otvorov [4]. Ak riadenie procesu nie je dostatočne dokonalé, podiel otvorov sa výrazne zvýši. To spôsobí veľké problémy následnému skríningovému procesu.

Bežnou metódou triedenia je použitie vysoko presného biaxiálneho guľového triediaceho stroja (pozri obrázok 5) na premenu problémov s povrchom na problémy s priemerom. Bez ohľadu na praskliny, diery alebo iné typy chybných výrobkov, priemer na pevnom mieste bude menší ako normálna veľkosť, takže guľôčky budú odmietnuté kvôli ich menšej veľkosti, keď sa otáčajú vo valci. V tomto článku sa spomínalo, že guľatosť guľôčok určuje aj ich priemer a eliptické guľôčky sú tiež na povrchu defektné. Tento princíp skríningu má však vysoké požiadavky na presnosť spracovania valcov a teplota a vlhkosť dielne musia byť prísne kontrolované, inak sa efekt skríningu výrazne zníži.

Pochopenie výkonu guľôčok z karbidu volfrámu má pre výrobcov pier veľký význam. Rôzne pomery karbidu volfrámu alebo to, či sú guľôčky magnetické alebo nie, atď., budú mať hlboký vplyv na používanie hotového pera. Ak si vezmeme ako príklad v súčasnosti populárne guľôčkové perá na vodnej báze, nové nemagnetické guľôčky majú zlepšenú odolnosť proti korózii a sú vhodnejšie pre perá na vodnej báze. Avšak výkon pri prenášaní atramentu nemagnetickými guľôčkami je relatívne slabý, čo môže ľahko viesť k malému množstvu atramentu a viesť k zlomeniu alebo zvýšenému opotrebovaniu guľôčky na hrote pera. Preto by ste pri výbere lopty nemali hľadieť len na jeden aspekt výkonu, ale pozerať sa aj na mnohé aspekty. úrovne analýzy, aby ste mohli robiť rozumné rozhodnutia.

https://www.ehisenanode.com/metal-processing-products/tungsten-processed-products/tungsten-carbide-ball.html