Karbür Parmak Frezelerin Nasıl Yapıldığına İlişkin Tam Kılavuz

1. Hammadde Seçimi

İçindeki “karbür” karbür parmak frezeler aslında bir metal bağlayıcı, genellikle kobalt (Co) tarafından bir arada tutulan tungsten karbür (WC) parçacıklarından yapılmış semente bir karbürdür.

Tungsten karbür: Son derece sert (Mohs ölçeğinde 9, ~2600 HV Vickers sertliği). Aşınma direnci sağlar.

Kobalt: Darbeyi emen ve kırılganlığı önleyen sert, sünek bağlayıcı faz.

Kompozisyon neden önemlidir:

Daha fazla kobalt → daha sert fakat biraz daha yumuşak bir alet (kesintili kesimler için iyidir).

Daha az kobalt → daha sert ama daha kırılgan (sert kurulumlarda sürekli kesim için iyidir).

WC'nin tane büyüklüğü kenar keskinliğini ve aşınma direncini etkiler:

Yüksek sertlik ve keskin kenarlar için ultra ince (0,2–0,5 μm).

Darbe direnci için daha iri taneler (>1 μm).

2. Toz Karıştırma ve Şartlandırma

Tungsten karbür tozu, kobalt tozu ve az miktarda diğer karbürler (tantal, titanyum, niyobyum karbürler) ağırlıkça ölçülür.

Bir bilyalı değirmen veya attritor değirmeni, homojen bir bulamaç oluşturmak için bunları etanol veya su ile bir mum/parafin bağlayıcıyla karıştırır.

Amaç: Kobaltın eşit dağılımını sağlayın, topaklanmayı önleyin ve güçlü sinterleme bağları için her WC tanesini bağlayıcıyla kaplayın.

3. Spray Drying

Bulamaç, küresel toz topakları üreten bir sprey kurutucuya beslenir.

Bu topaklar ince kum gibi akar; bu da düzgün bir presleme için gereklidir.

Nem içeriği sıkı bir şekilde kontrol edilir; çok kuru → çatlaklar; çok ıslak → zayıf presleme.

4. Yeşil Boşluğa Basmak

İki ana yöntem:

Tek eksenli kalıp presleme → düz saplı işlenmemiş parçalar için iyidir.

Ekstrüzyon presleme → uzun çubukların veya dahili soğutma kanallarına sahip çubukların oluşturulmasına olanak sağlar.

Ortaya çıkan parçaya yeşil kompakt denir; zayıf ve kırılgan, ancak son çubuğun kaba boyutlarına sahiptir.

Presleme yönü ve basınç homojenliği yoğunluk dağılımını doğrudan etkiler, bu da daha sonra takım mukavemetini etkiler.

5. Ön Sinterleme (Bağlama)

Yeşil kompakt, mum/parafin bağlayıcıyı oksidasyona veya deformasyona neden olmadan çıkarmak için düşük sıcaklıktaki bir fırında (~600–800 °C) ısıtılır.

Bu, geride yalnızca gevşek bir şekilde bir arada tutulan metal tozlarını bırakır.

6. Sinterleme (Sıvı Faz Sinterleme)

Ana yoğunlaştırma adımı: vakum veya hidrojen atmosferinde 1400–1500 °C'ye ısıtılır.

Kobalt erir (sıvı faz) ve WC taneleri arasında akar ve bunları kılcal etki yoluyla bir araya getirir.

Parça doğrusal olarak ~%18–22 oranında küçülür ve %99 teorik yoğunluğa ulaşır.

Sonuç:
Taşlamaya hazır, gözeneksiz, tamamen yoğun, son derece sert bir çubuk.

7. Çubuk Hazırlığı

Karbür çubuklar elmas testere veya tel EDM kullanılarak istenilen uzunlukta kesilir.

Taşıma sırasında ufalanmayı önlemek için uçlar pahlı olabilir.

Kombinasyon takımları (çelik saplı karbür kesme başlığı) için lehimleme bu aşamada yapılır.

8. Geometrinin CNC Taşlaması

Flüt Taşlama

Elmas taşlama taşları kullanılarak 5 eksenli CNC takım taşlama makinelerinde gerçekleştirilir.

Makineler toleransları birkaç mikron dahilinde tutar.

Parameters include:

Kanal sayısı (2, 3, 4 veya daha fazla)

Helis açısı (mukavemet için düşük helis, daha hızlı talaş tahliyesi için yüksek helis)

Çekirdek kalınlığı (sertliği ve talaş alanını etkiler)

Uç Geometri Taşlama

Takımın ucu düz, yuvarlak uçlu, köşe radyuslu veya özel formludur.

İkincil boşaltma açıları ve eğim açıları, kesme performansını optimize etmek için taşlanmıştır.

Yüksek hassasiyetli takımlar için, keskinliği ve ufalanma direncini kontrol etmek amacıyla kenar hazırlığı (bileme) uygulanır.

9. İsteğe bağlı: İçten Soğutmalı Delik Delme

Parmak freze dahili soğutma kanallarıyla tasarlanmışsa, bunlar çubuk ekstrüzyonu sırasında veya sinterleme sonrasında EDM delme işlemiyle oluşturulur.

EDM (Elektrikli Deşarj İşleme), karbüre zarar vermeden küçük, hassas delikler üretebilir.

10. Kaplama (PVD/CVD)

Amaç: Takım ömrünü uzatın, sürtünmeyi azaltın, ısıya karşı direnç gösterin.

Yaygın kaplamalar:

TiAlN / AlTiN: Yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci.

DLC (Elmas Benzeri Karbon): Düşük sürtünme, demir dışı işleme için mükemmeldir.

Nano kompozit kaplamalar: Aşırı aşınma direnci için son derece ince yapı.

Süreçler:

PVD (Fiziksel Buhar Birikimi): Daha düşük sıcaklık (~450–600 °C), keskin kenarları korur.

CVD (Kimyasal Buhar Birikimi): Daha yüksek sıcaklık (~900–1050 °C), daha kalın kaplama, sonradan taşlama gerektirebilir.

11. Final Muayene

Lazer mikrometreler çapı, eş merkezliliği ve salgıyı ölçer.

Optik karşılaştırıcılar oluk formunu kontrol eder.

Kaplamanın yapışması ve yüzey pürüzlülüğü test edilir.

Yüksek performanslı frezeler, yüksek hızlı iş milleri için dinamik olarak dengelenmiştir.

12. Paketleme

Her bir alet, taşlama ve kaplama kalıntılarını gidermek için ultrasonik olarak temizlenir.

Taşıma sırasında ufalanmayı önlemek için ayrı plastik tüplerde paketlenmiştir.

Özet Tablosu: