Volfrámkarbid golyók paraméterelemzése tollakhoz

A golyó átmérőjének megengedett hibája az ipari szabványban ugyanarra a tételre és különböző tételekre van felosztva. Ugyanazon köteg megengedett tartománya {{0}},5~0 μm, a különböző kötegek megengedett tartománya pedig -2~0 μm. A tényleges gyártás során a durva golyókat csiszolással és polírozással meghatározott méretű, sima felületű kész golyókká dolgozzuk fel. Ez az eljárás függőleges csiszolót használ, és a nagyobb csiszolókorongokkal rendelkező berendezések egyszerre több gyöngyöt is meg tudnak dolgozni. Példaként Dingshen 0,5 mm-es DS-5 semleges gyöngyeit 600 mm átmérőjű csiszolókorong használata esetén 2-3 millió gyöngy csiszolható egyszerre (lásd az ábrát). 1). A hagyományos 400 mm átmérőjű csiszolókorong akár 800,{14}} szemcsét is képes csiszolni. Ezeknek a gyöngyöknek az átmérőhibája alapvetően ±0,1 μm, ami az úgynevezett azonos tétel. Ezért a nagyobb csiszolóberendezés használata a gyártó döntése. Válasszon egy trendet. A különböző gyöngysorok átmérőhibája viszonylag nagy, de nem nehéz szabályozni -0,5μm és 0μm között, ha szigorúan betartja az üzemeltetési előírásokat.

A labda kereksége olyan probléma, amelyet sok felhasználó nagy jelentőséget tulajdonít. Valójában, mivel az őrlési folyamat során a golyók gördülési súrlódása zavart okoz, a kész golyók kereksége viszonylag nagy. Az ipari szabvány nem ad részletes utasításokat a labda kerekségének mérésére vonatkozóan. Csak megemlíti, hogy legalább {{0}}.01 μm-nél nem kisebb felbontású kerekségmérőt vagy ezzel egyenértékű teljesítményű kísérleti berendezést kell használni, és a kerekség követelménye kisebb vagy egyenlő, mint 0,4 μm-re. A golyók kerekségének tényleges mérésének nehézsége, hogy a hagyományos kerekségmérők által igényelt mintanagyság nagy, a tollgolyók átmérője pedig többnyire 0,2 mm és 1,4 mm között van, ami nem felel meg az általános kerekségmérők követelményeinek. A gyártási folyamat során azonban a gömbölyűségi probléma golyóátmérő problémává alakítható. Ha nagy a gömbölyűségi eltérés, akkor az egy nagy pontosságú golyós rostálógépen teljesen kimutatható. Ezt a felületi hibák arányának alábbi elemzése magyarázza. Főhadnagy ad egy kulcsfontosságú leírást.

A keményfém golyókat porkohászati ​​gyártástechnológiával dolgozzák fel, és nagy keménységűek, általában 1400 Vickers felett. Az alapanyagok szemcsemérete és a szinterezési folyamat nagy hatással lesz a golyók keménységére. A titánötvözetek keményebbek, mint a volfrámötvözetek, és a nagynyomású szinterezési eljárásokat alkalmazó golyók is keményebbek, mint a hagyományos vákuum szinterezésű golyók. Általában úgy gondolják, hogy közvetlen kapcsolat van a labda keménysége és a kopásállóság között, de ez nem teljesen helyes. A golyós keménységnek nincs nyilvánvaló kapcsolata az írási teljesítménnyel, és a nagy keménységű golyóstoll hegye nem feltétlenül rendelkezik jobb kopásállósággal.

A keménység az anyag azon képességére utal, hogy ellenáll a helyi deformációnak. A keménység az anyag összetételétől és szerkezetétől függ. A cementált karbid keménységét általában a Vickers keménységi módszerrel mérik. Négyzet alakú, piramis alakú gyémánt behúzót nyomunk a minta felületébe próbaerővel, majd meghatározott ideig tartó fenntartás után a próbaerőt eltávolítjuk. A minta felületén lévő bemélyedés átlós hosszának megfelelően Mérje meg az anyagkeménységet. A toll hegyén lévő golyó írás közbeni kopása valójában semmi köze a keménységhez, de három szemponttól függ:

1. A labda tintahordozó teljesítménye: a tinta kenő szerepet játszik a labda és a toll hegye közötti súrlódásban. Ha a labda és a tinta nedvesíthetősége gyenge, és a kenési hatás nem nyilvánvaló, a golyó kopása a toll hegyén felgyorsul. . Éppen ellenkezőleg, a tinta jó affinitása növeli a kenési hatást, és bizonyos mértékig csökkenti a toll hegyének kopását. Hangsúlyozni kell, hogy a nedvesítő hatást nem egyszerűen a tinta mennyiségében lehet látni, hanem a tinta labda felületéhez való tapadásának képességére utal.

2. A golyós por nyersanyagának szemcsemérete: Minél nagyobbak a nyersanyagrészecskék, annál nyilvánvalóbb lesz a toll hegyének kopása. Például a Dingshen DS-8 titánötvözetből készült olajos golyók közepes méretű titán-karbid port használnak, és a golyó keménysége 1800 Vickers felett van; A DS-5 volfrámkarbid semleges golyók ultrafinom volfrámkarbid port használnak nyersanyagként, és a golyó keménysége In Victorinox 1600-1800 között van. Bár a titánötvözet golyók keménysége nagyobb, nagyobb kopást okoz a toll hegyén, ezért általában jobb kenőhatású olajalapú tintával javasoljuk használni.

3. Golyós felület: A labda felületi minősége ellentmondásos jelenség a toll hegyének kopásában. Bár a sima golyófelület csökkenti a toll hegyének kopását, kis mennyiségű tintát is okoz, ami növeli a toll hegyének kopását. Ezért még a semleges/vízbázisú tintákat is olyan gyöngyökkel kell párosítani, amelyek simasága Ra nagyobb vagy egyenlő, mint 0.012. Minél simábbak a gyöngyök, annál jobb. Valójában sok gyártó szabályozza a golyó felületének érdessége által termelt tinta mennyiségét. Ekkor figyelembe kell venni a toll hegyének kopásának problémáját.

A metallográfia az ötvözetben azonos kémiai összetételű és fizikai tulajdonságokkal rendelkező, egymástól határfelületekkel elválasztott és egyenletes eloszlású komponensekre vonatkozik. A metallográfiai mikroszkóp alatt megfigyelt belső szerkezetet (lásd 2. ábra) metallográfiai szerkezetnek nevezzük. A metallográfiai tesztelés fontos eszköz a labdák teljesítményének megítélésére. A golyók minden tételét metallográfiai elemzésnek vetik alá a csiszolás és polírozás előtt, amely előre megjósolhatja a golyók kopásállóságát, korrózióállóságát és a felületkezelés várható hatását a polírozás során.

Az ipari szabvány három követelményt támaszt a metallográfiai vizsgálati eredményekre vonatkozóan, nevezetesen az A04, B04 és C04 [2] szabványnak való megfelelést. Közülük az A04 azt jelenti, hogy a 0-10 μm tartományban a porozitás aránya nem haladja meg a 0,06%-ot, a B04 azt jelenti, hogy a 10 μm-25 μm tartományban a porozitás aránya nem haladja meg a 0,06%-ot, és A C04 azt jelenti, hogy a szabad szén aránya nem haladja meg a 0,06%-ot. Ez a szabvány valójában viszonylag laza, mivel a pórusok és a szabad szén jelenléte gyenge gyöngypolírozáshoz vezet, és csökkenti az ötvözet korrózióállóságát. Különösen a semleges/vízbázisú gyöngyök igényelnek magasabb felületi minőséget. A pórusok és a szabad szén lyukacsosodást okoznak a gyöngyök felületén, ami befolyásolja a tinta mennyiségének konzisztenciáját.

A Dingshen Ball frissítette metallográfiai vizsgálati szabványait, mióta 2012-ben átvette a nagynyomású szinterezési eljárást. Minden vizsgálandó tételnek meg kell felelnie az A00, B00 és C00 szabványoknak ( lásd a 3. ábrát), vagyis nincsenek üregek és szabad szén. , hogy a magasabb simasági követelményeket támasztó labdák egységes felületi szabványokkal rendelkezzenek.

A mikrostruktúra a cementált karbid tulajdonságainak elemzésének is fontos módja: minél finomabb a fázis és a fázis részecskemérete, annál egyenletesebb a szerkezet eloszlása, ami azt jelzi, hogy a gyöngyök sűrűbbek (lásd 4. ábra), és jobb lesz a kopásuk. ellenállás; az eta fázis és a kobalt medence megléte közvetlenül összefügg a labda korrózióállóságával.

Ezért a fent említett mikroszerkezetet szigorúan tesztelni és elemezni kell a volfrámkarbid golyók gyártási folyamata során, hogy elkerüljük egy bizonyos tételben a nem megfelelő folyamatszabályozás miatti minőségi problémákat. A 2. táblázat az egyes fázisok jelentőségét a cementált karbidban ismerteti

A tollgyártó cégek általában a kész tollak tényleges használati hatása alapján ítélik meg a golyók kopásállóságát és korrózióállóságát, míg a golyógyártóknak elvi elemzéssel meg kell határozniuk a golyók teljesítményét, mielőtt elhagyják a gyárat. Csak így Csak így lehet a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni a minőségi baleseteket.

A golyó felületi minősége jelentős hatással van a tinta mennyiségére. Bizonyos körülmények között ez befolyásolja a toll hegyének kopási fokát is. Az ipari szabványban a felületkezelés meghatározása négy szintre oszlik. A részleteket lásd az 1. táblázat 5.4 Felületi érdesség 1. oszlopában. Normál körülmények között alacsony viszkozitású tintát használnak sima golyófelülethez, nagy viszkozitású tintát pedig érdes golyófelülethez. Ezért a semleges és vízbázisú golyók általában Ra0.012 felületet használnak, az olajos és közepes olajos golyók pedig Ra0.025 vagy Ra0.050. s felülete.

A tényleges gyártás során a konkrét számértékek nem tudják igazán jelezni a labda felületének simaságát. Egyelőre ugyanis nincs megfelelő simaságmérő műszer, amely pontosan érzékelné egy ilyen kis átmérőjű golyó felületét. Ezért az ipari szabványban megadott kimutatási módszerek a szemrevételezés és az összehasonlító vizsgálat, azaz a mikroszkóp alatti szemrevételezés és a szabványos golyófelülettel való összehasonlítás. Ki kell emelni, hogy a semleges és vízbázisú gyöngyök felülete viszonylag sima, ami nagy teljesítményű mikroszkóp alatt erős visszaverődést okoz, ami lehetetlenné teszi a gömb felületének megfigyelését. Ezért általában 100-szoros nagyítású sztereó mikroszkópot használnak. A Dingshen golyók azonban mára áttörték a technikai korlátokat, és 500-szoros optikai mikroszkóp segítségével a felszínen is megfigyelhetők, ami bizonyos mértékig megkönnyíti az alkalmazottak működési nehézségeit. De egy fejlettebb és intuitívabb labdafelület-megmunkálási vizsgálóberendezés keresése továbbra is a labdagyártóink számára az előremutató út.

Nehéz teljesen elkerülni a keményfém belsejében lévő üregeket és lyukakat. Csiszolás és polírozás után a belső lyukak felületi lyukakká vagy repedésekké válnak. Ezek a hibás termékek bizonyos mértékig befolyásolják az írás minőségét, így hogyan lehet ezeket a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni? A felületi hibák aránya a tollgolyóknál is fontos ellenőrzési kritérium. Az ipari szabványban mind a repedések, mind a lyukperemek mennyiségi korlátai vannak. Repedt gyöngyök nem létezhetnek 1500 gyöngyben, a lyukas gyöngyöknek pedig legfeljebb 2 szemnek kell lenniük 1500 gyöngyben. A Dingshen belső ellenőrzési szabványai szerint azonban ezt a mennyiségi korlátot nagymértékben javították (lásd a 3. táblázatot), és a golyók felületén feldúsult a hibás termékek tartalma.

A gyártás során a felületen lévő hibás golyók arányának szabályozása alapvetően két szemponton múlik. Az egyik az, hogy minimalizáljuk a belső pórusok előfordulását a durva golyókban, a másik pedig az, hogy a megfelelő berendezésekre támaszkodjunk a kész vagy félkész golyók szigorú szitálása érdekében. A pórusok keletkezését az üres gömbben számos tényező okozza. A keverék előkészítése és préselése során könnyen előidézhető, hogy a szinterezett testben egy kis mennyiségű levegő lyukakat képezzen [4]. Ha a folyamatszabályozás nem elég tökéletes, a lyukak aránya jelentősen megnő. Ez nagy gondot okoz a következő szűrési folyamatban.

A hagyományos szűrési módszer egy nagy pontosságú biaxiális golyós szitálógép (lásd az 5. ábrát) használata a felületi problémák átmérőproblémákká alakítására. A repedésektől, lyukaktól vagy más típusú hibás termékektől függetlenül az átmérő egy rögzített helyen kisebb lesz, mint a normál méret, így a golyók a hengerben való forgásukkor kisebb méretük miatt kilökődnek. Ez a cikk megemlítette, hogy a golyók kerekségét az átmérőjük is meghatározza, és az elliptikus golyók felülete is hibás. Ez a szűrési elv azonban magas követelményeket támaszt a hengerek feldolgozási pontosságával szemben, és a műhely hőmérsékletét és páratartalmát szigorúan ellenőrizni kell, különben az átvilágítási hatás jelentősen csökken.

A keményfém golyók teljesítményének megértése nagy jelentőséggel bír a tollgyártók számára. A volfrám-karbid különböző arányai, vagy az, hogy a golyók mágnesesek-e vagy sem stb., jelentős hatással lesznek a kész toll használatára. A jelenleg népszerű vízbázisú golyóstollak példájaként az új, nem mágneses golyók javított korrózióállósággal rendelkeznek, és jobban alkalmasak vízbázisú tollakhoz. A nem mágneses golyók tintahordozó teljesítménye azonban viszonylag gyenge, ami könnyen kis mennyiségű tinta kialakulásához vezethet, és a golyó eltöréséhez vagy a toll hegyének kopásához vezethet. Ezért a labda kiválasztásakor nem csak a teljesítmény egy szempontját kell szemügyre venni, hanem sok szempontot is. az elemzési szintek ésszerű döntések meghozatalához.

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