硬质合金压制表面划伤

硬质合金制品表面质量直接影响制品的力学性能,所以对于硬质合金表面缺陷十分敏感。硬质合金表面划伤常会发展成为裂纹等缺陷,所以必须严控表面划伤的产生。
脱模时压坯表面产生的划痕( 沿脱模方向)也称表面划伤。
 
 
表面划伤的原因有:
1.润滑不够,局部产生高温,致使粉末焊在模壁上,这种现象称为粘模。 脱模时,粘模导致产品表面在脱模方向上受到阻碍,使压坯表面产生严重划伤。
2.阴模软或粗糙度高,也易产生划伤。 
3.模腔表面局部硬颗粒或划伤也会硬质合金压坯产生划伤。
 
改善措施:
1.改用硬度较高的阴模材料(下图为硬质合金阴模)。比如采用硬质合金模具比采用模具钢模具其压制表面划伤发生概率较小。另外,可通过模具热处理改善模具的硬度。
 
硬质合金阴模图片
 
2.提高阴模直线度和光洁度。如采用多次抛光等方式提高模具光洁度等。
3.在阴模出口处设计一定长度的锥度段,使压坯在脱模过程中减少可能导致划伤的接触。
4.改善混合料质量,特别是减少异常硬颗粒和异常粗颗粒,减少模具表面划伤和粘模现象。
5.改善模具的配合间隙。模具的配合间隙也会影响压坯的表面质量。配合间隙过小,冲头与模具之间可能由于意外的机台振动等因素而发生碰撞,造成阴模表面质量较差;另一方面,如果配合间隙过大会导致压坯表面质量较差。
6.选用合适的润滑剂。
 
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硬质合金压制毛刺与掉边掉角

硬质合金压制过程中由于原料、工艺的问题常会引起各种压坯缺陷,如分层、裂纹、毛刺大于掉边掉角等。这其中毛刺与掉边掉角非常常见,通常是由于模具表面光洁度、模具配合间隙和压坯形状等引起的。
 
1.模具引起的毛刺与掉边掉角
引起压坯毛刺过大与掉边掉角的最直接原因是模具不合格、模具粗糙度高,势必引起压坯粗糙度高; 模具配合间隙超差,压坯必定毛刺大,甚至过大的模具配合间隙会使得压坯边角处密度过低,而引起掉边掉角。针对压坯粗糙度高,需要重新研抛模具,如研抛余量不足,就需更换合格的模具针对压坯的毛刺过大和掉边掉角的唯一解决办法是更换合格的模具。
 
2.毛坯形状引起的掉边掉角
压坯产生掉边掉角还与其形状复杂程度有直接关系,如下图所示。解决的办法有: 采用合适的料靴、降低模具粗糙度、改变推料方向或用机械手夹持压坯等。
 
毛坯形状引起的掉边掉角图片
 
3、存放搬运过程引起的掉边掉角
压坯的存放搬运过程中,应注意压坯排放整齐,压坯之间应有隔板,以免压坯相互挤压磕碰使压坯产生掉边掉角,生产科学管理是防止压坯产生掉边掉角的有效措施之一。
 
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硬质合金分层的模具改进措施图片

模具结构对硬质合金产品的分层影响很大。主要原因是由于模具在外力侧除时变形恢复而对压坯施加横向剪切力,造成分层。为此在模具设计时,为减少产品分层缺陷,常采用增大冲头壁厚、减少冲头与阴模间隙等改进措施。
 
1.增大冲头壁厚
增大冲头壁厚, 可减少冲头的弹性变形量。根据模具的圆筒近似处理公式(下式)可知,增大壁厚(即R2-γ2项),模具变形量也相应减少,进而减少导致分层的剪切应力。
Δ=γ/E[(R2+γ2)/(R2-γ2)+μ]P侧 (1)
式中:Δ为模具变形量;
γ、R分别为圆筒的内外半径;
μ为模具材料泊松比;
E为模具弹性模量。
 
2.减少冲头与阴模间的间隙
当冲头与阴模间的间隙减少小时,由于阴模的紧固作用, 冲头是很难发生弹性变形的。进而减少后续的剪切应力的大小。通过减少冲头和阴模的间隙, 且在冲头尖部增加排气孔(如下图所示), 可以使压制的产品密度好,减少分层裂纹。
 
硬质合金分层的模具改进措施图片
 
3。合理选用冲头材料
按照虎克定律, 相对变形量与材料的弹性模量成正比, 即E越大, 弹性变形越小。硬质合金的弹性模量一般为(4~7)×105MPa, 是钢材的2~3.5倍, 弹性张开量也相应缩减至后者的1/2~1/4, 并且随着弹性模量的增加其变形量也会相应减少。所以在保证压制性能的条件细,可以采用更高弹性模量的硬质合金牌号材料作为模具材料。
 
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模具结构对硬质合金分层的影响

在硬质合金模压生产中通过大量的生产实践发现,模具结构对硬质合金产品的分层影响很大。主要原因是由于压坯头部(工作面)对应的模具形状和角度导致模具变薄,在压机正压力的侧向分力和压坯的横向侧压力下发生变形,在外力侧除时变形恢复而对压坯施加横向剪切力,造成分层。
 
在一般模具结构中,由于头部形状(锥形、球形、勺形和其它形状)和角度的存在,在压制时受到侧压力的作用(如图2所示)冲头很容易沿侧压方向发生弹性变形,直至贴紧阴模壁为止。通常为了使上(下)冲头在模腔内自由运动,上(下)冲头与阴模间总是存在一定的配合间隙,一般为0.02~0.05mm之间。
 
模具结构对硬质合金分层的影响图片
 
在压力撤除瞬间,模具恢复原来形状,而对压坯施加一剪切力,使压坯产生分层。变形量的大小可以运用弹性力学导出计算公式。我们可以根据厚壁圆筒的理论粗略估计弹性变形量。以硬质合金模具为例,作用在冲头圆锥面上的力有两个,一个是压坯被压缩时横向变形引起的侧压力,另一个则是正压力在圆锥面上沿横向的分解力F1,从上图1可以导出:
F1=F0cosαsinα=F/2sin2α (1)
写成压强形式为:
P1=P/2sin2α(2)
单位正压力P假设100MPa,压坯横向变形引起的侧压力约为正压力的1/3(硬质合金泊松比大约0.3,其混合料粉末会更高一点), 取α为30°,则作用在冲头圆锥面上的单位侧压力为:
P侧=P/3+P/2sin2α≈76.6MPa (3)
根据弹性力学理论,变形量(圆锥面作为圆筒处理是非常近似的)由下式表示:
Δ=γ/E[(R2+γ2)/(R2-γ2)+μ]P侧 (4)
式中:γ、R分别为圆筒的内外半径;
μ为泊松比,模具为硬质合金,取0.3;
E为弹性模量,取2×105MPa。
将γ=0.968R=0.7665cm, P侧=76.6MPa代入(3)式计算, 
得出Δ≈90.62×10-4cm=90.62μm
可见弹性变形量相对而言是足够大的,即使是这个数值的一半也有0.045mm。当正压力(压制力)撤除瞬间,这个弹性变形就会恢复,从而给压坯一剪切力,使压坯可能产生分层或分层扩展的裂纹源。
 
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压坯形状对硬质合金压坯分层的影响

从生产情况来看,硬质合金模压压坯形状对成形料的压制性要求较高,料太湿、太硬、太细或太粗均不适宜,容易产生分层或麻面,给生产造成被动局面。对一般硬质合金压坯而言,分层面大多为隐蔽态,分层除非特别严重,否则从外表上几乎看不出来,易给合金质量留下隐患。压坯形状对硬质合金压坯分层的影响主要是由于不同区域(边角点)之间的压缩比不同,导致在低压缩比成形时,高压缩比区域如果过压就容易导致分层。
 
常见硬质合金压坯的几何形状多为圆柱体、锥形体、圆球体、勺形体等的组合体,其头部形状较为特殊,各部位的压缩比相差较大。根据压制理论,压缩比越大,压坯致密性越好。另一方面,制品内高密度与低密度的交接面产生接触应力,并由此造成此面附近粉末咬合力降低从而出现分层、裂纹。此外,压缩比的变化也将引起压坯产生密度不均的缺陷。
 
压坯形状对硬质合金压坯分层的影响图片
 
以上图的勺形齿为例,两种不同成形方式下A、B两点的压缩比分别为3、6.43(图a)和3、5.28(图b)。即使在b种压制方式下,B部分的压缩比是A部分的1.76倍, 相差如此之大,如果当边角部位过压时,A、B两部分的密度将相差更大(当然,在压制过程中粉末可能会从侧向压向中间部位,不过由于粉末体的自锁和拱桥效应,其流动面是极微的)。因此,由于边角部位(图中的B部)过压,在压坯中因弹性后效所引起的应变,一旦超过压坯的承受极限就很容易造成分层。这就对硬质合金成形料本身和模具设计提出了相当高的要求。
注:压缩比ε=装粉高度/压坯高度
 

模具导致的硬质合金压坯分层

在压制过程中,由于种种原因,常会产生硬质合金压坯分层缺陷。分层主要是粉末颗粒之间的破坏力大于粉末颗粒之间的结合力导致的,具体可能是由压制压力过高引起的。除了压制压力过大之外,模具缺陷也是导致分层缺陷的重要原因。
 
1.模具磨损 
如模具在成形段磨损,在压制过程中,已开始压缩的粉料经磨损段出现横向移动,重新成形,而形成裂纹和分层。
 
2.模具刚性差 
2.1如果阴模的刚性差,压坯在压制时向外膨胀,引起粉料侧向移动,压力释放后,阴模回复力大,使压坯形成层裂。上述情况严重时,压坯挠曲而形成与压制方向平行的层裂,如图1所示。 
 
分层机理图片
 
2.2如果芯棒的刚度不足或侧隙过大,对于如图2所示的多孔类零件,其孔口处易出现开裂并向压坯内部延伸,这是由于在压制过程中,芯棒侧向移动使已压缩的粉料产生侧向移动而引发层裂。
 
2.3对于图3所示的带斜坡的压坯,在压制过程中,粉末侧向移动就类似于模具刚性差引起的侧移,将在斜坡的下端出现层裂,肉眼可看到表面起泡,轻触可剥落 采用组合模冲时,如果间隙大模冲刚性不足或模冲支撑板的刚性不足,在压制时模冲将产生不可控弯曲,使已压缩的粉料产生侧向移动,当应力释放时,压坯又将形成新的平衡,从而出现裂纹。
 
3.分层的改进措施为:
3.1 提高模具光洁度;
3.2 压机压力稳定且不过压;
3.3 选用流动性和压制性能好的原料;
3.4 采用保护脱模;
3.5 模具的刚度必须尽量高 如阴模及芯棒尽量用刚度高的硬质合金制造; 模具之间的侧隙应尽量小; 在设计和制造过程中应注意控制模冲切削加工的空刀量,以免削弱其强度及刚度; 模冲的支撑板的刚度尽量高等。
 

 

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硬质合金压坯分层

硬质合金压制是保证产品质量的一个关键工序,但也是诸多缺陷发生的工序。这其中分层缺陷对硬质合金产品的影响较为巨大,它不仅会降低硬质合金的力学性能,严重时还可能导致合金报废。沿压坯的棱边或端面向内部发展的裂纹称为分层(如下图示例)。分层除非特别严重,否则从外表上几乎看不出来, 易给硬质合金质量留下隐患。分层主要是粉末颗粒之间的破坏力大于粉末颗粒之间的结合力导致的,具体可能是由压制压力过高引起的。
 
分层图片
 
1.产生机理
粉末颗粒之间的破坏力大于粉末颗粒之间的结合力。这里面的破坏力主要包括:弹性应力和剪切应力。
1.1 弹性应力是指由于压应力造成的颗粒加的斥力作用引起抵抗弹性变形的力,该力的作用方向与压应力的方向相反。
1.2 剪切应力:指压坯内两部分产生相对位移(即剪切应变)引起的大小相等、方向相反、不在一条直线上的应力。
 
2.产生来源
分层主要是压制压力过高引起的。
2.1 压制压力过高压力过高,加剧加工硬化,粉末颗粒变形困难,各方向的应力随之增加 如压制板状压坯时,由于装料密度不均,局部压力过高,使高密度处的粉末受压后向低密度处流动,造成压坯内部裂纹 压坯截面积越大,装料越不易均匀,过压机会越多。
2.2 压机压力不稳也将产生压坯的过压。过压的压坯,用肉眼可看到表面上有明显的灰白区域花纹,严重时放置一段时间后表面会起皮。
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印刷技术MCH

现代社会,随着陶瓷大量应用于百姓生活,尤其是建筑行业对陶瓷制品的青睐,我国已成为当代日用、卫生、墙地砖等传统陶瓷制品生产的超级大国,也是世界上陶瓷技术装备的生产大国。同时,基于科技的进步以及消费者需求档次的提升,人们对陶瓷装饰多样化和个性化也有了更多更高的需求。而将印刷术应用于陶瓷生产,极大地丰富了陶瓷的装饰效果和表现质量。

印刷技术MCH是Metal Ceramics Heater的缩写,意思是金属陶瓷发热体。MCH陶瓷发热体是一种新型高效环保节能陶瓷发热元件,相比PTC陶瓷发热体,具有相同加热效果情况下可节约20~30%电能。MCH是指将金属钨或者是钼锰浆料印刷在陶瓷流延坯体上,经过热压叠层,然后在1600℃氢气氛保护下,陶瓷和金属共同烧结而成的陶瓷发热体,因钨具有耐腐蚀、耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、导热性能良好、热补偿速度快等优点,且无毒环保,是印刷技术MCH最理想的材料,陶瓷发热体不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质,符合欧盟RoHS等环保要求。

陶瓷印刷机

激光陶瓷印刷技术是一种新型技术,在办公室激光打印的基础上进行改良,使它适合于陶瓷印刷,激光陶瓷打印是一次性将图形打印在空白花纸上即小膜花纸上,经过水转印贴在陶瓷制品上,然后经过高温烤制成型。目前,出现了更为先进的3D喷墨打印陶瓷喷墨印刷技术,在越来越多的陶瓷企业得到应用,被誉为陶瓷印刷的第三次革命,这代表陶瓷印刷技术未来发展的方向。
 

 

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阻隔辐射线纸张

日本某印刷公司曾开发出一种可阻隔辐射线的纸张,这种纸张比铅轻薄,却具有相同的遮蔽性,加工也比较容易,可应用于医疗、建筑等方面。

                                                   阻隔辐射线纸张

据了解,这种纸张的标准厚度为0.3毫米,钨占纸张的比例约为80%。该印刷公司是世界上第一家将高密度的钨与纸张混合的公司。由于钨是具有密度高、耐磨、耐蚀和耐热、延展性好且无毒环保的特性,该公司充分利用钨具有隔绝辐射线穿透的特质,这种含钨纸张或能取代铅板,成为抗辐射的利器。它不但容易加工,也能像一般的纸张一样裁切、折叠,同时对环境产生较少负面作用。铅作为屏蔽材料有不可克服的缺点,比如会产生二次韧致辐射,硬度比较差,铅本身还是重金属污染源,很可能在使用中造成重金属中毒。该纸张使用性能优异的钨为原材料,能够较好的克服铅的弊端,高纯度的金属钨质地柔弱,易加工成形。和同等重量的铅屏蔽件相比,钨屏蔽件的体积只有铅的1/3,但高密度性使其拥有和铅相当的射线吸收能力。所以金属钨首当其冲成为阻隔辐射线纸张的原材料。这种纸张像铅一样拥有抗辐射的性质,但对人体无害,一张就能阻挡50%的医疗用X光,3张叠起来使用,其阻隔的辐射线与0.25毫米厚的铅相当。

印刷公司称开发生产的此种阻隔辐射线纸张可应用于相当多的领域,包括处理核辐射用的防护衣、或辐射使用房间的墙壁或窗帘等。随着科技的持续快速发展,钨以其优异的综合性能将被人们更广泛地运用在生活当中。
 

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钨合金丝网印刷

丝网印刷术是中国的一大发明。丝网印刷术的发明,促进了世界人类物质文明的发展。在两千年后的今天,丝网印刷技术不断发展完善,现已成为人类生活中不可缺少的一部分。

丝网印刷属于孔版印刷,它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。丝网印刷是将丝织物、合成纤维织物或金属丝网绷 在网框上,采用手工刻漆膜或光化学制版的方法制作丝网印版。现代丝网印刷技术,则是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版(使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔,而非图文部分的丝网孔被堵住)油画、版画、招贴画、名片、装帧封面、商品包装、商品标牌、印染纺织品、玻璃及金属等平面载体等。随着丝网制造技术的不断革新,目前,一种新型材料钨合金丝网的应用,实现了高目数化、高强度化,扩大了丝网印刷的使用领域。钨合金丝网的特点是耐磨性好、强度高,由于丝径精细,油墨的通过性能好,钨合金丝网的机械性能、化学性能稳定,适于线路板和集成电路等高精度的印刷。钨合金丝网为实现高品质的丝网印刷,采用最先端的“钨合金丝网”材料、与之相配合的“制版技术”和的“印刷技术”来实现。印刷行业对钨合金丝网印刷的应用,是以实现世界最高品质的丝网印刷为目的。

          丝网印刷

钨合金丝网印刷有着批量大、价格便宜、色彩鲜艳、保存期长、交货快等优势,被越来越多的行业认可,应用广泛。在家用电器的电路板,纺织品上的花纹,T恤、文化衫、鞋上的图案,电冰箱、电视机、洗衣机面板上的文字,陶瓷、玻璃、墙地砖上的装饰;各种商业广告像电器、包装、户外、固定、流动等广告平台;在包装装潢业中网印高档包装盒、包装瓶、烟包、酒包方面,特别是超大型外包装和产品外形装饰。丝网印刷应用异常广泛,与我们的生活紧密相连。
 

 

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2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

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龙年首周钨价开门红。

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