Obraba šobe vodnega curka iz volframovega karbida

Vrtanje v trdo skalo z rezanjem z vodnim curkom velja za učinkovit način za izboljšanje življenjske dobe rezil iz karbidne trdine. Ta članek bo na kratko govoril o poskusu obrabe vodne šobe iz volframovega karbida YG6 pri uporabi pri vrtanju apnenca. Rezultat poskusa bo pokazal, da tlak vodnega curka in premer šobe pomembno vplivata na obrabo rezalne šobe iz volframovega karbida vodnega curka.

1. Uvedba vodnega curka

Vodni curek je tekoči žarek z visoko hitrostjo in pritiskom in se uporablja za rezanje, oblikovanje ali jamarstvo. Ker je sistem z vodnim curkom preprost in strošek ni zelo drag, se pogosto uporablja za strojno obdelavo kovin in medicinske operacije. Cementni karbid je prevladujoč material v obdelovalnih in rudarskih orodjih zaradi svoje edinstvene kombinacije trdote, žilavosti in nizke cene. Vendar se je orodje iz karbidne trdine resno poškodovalo pri vrtanju v trdi kamen. Če se za pomoč svedru uporabi vodni curek, lahko udari v skalo, da zmanjša silo rezila in izmenja toploto, da ohladi temperaturo rezila, zato bi bil to učinkovit način za izboljšanje življenjske dobe rezila iz cementnega karbida, ko vodni curek se uporablja pri nihajočem vrtanju.

2. Materiali in eksperimentalni postopki

2.1 Materiali

Materiala, uporabljena v tem poskusu, sta vodna šoba iz cementnega karbida YG6 in trdi material apnenec.

2.2 Eksperimentalni postopki

Ta poskus je bil izveden pri sobni temperaturi in je bila hitrost vrtanja 120 mm/min in hitrost valjanja 70 krogov/min 30 minut v poskusih, katerih cilj je bil raziskati vpliv različnih parametrov vodnega curka, vključno s tlakom curka, premerom šobe, na karakteristike obrabe cevi za rezanje z vodnim curkom iz karbidne trdine.

3. Rezultati in razprava

3.1. Vpliv tlaka vodnega curka na stopnjo obrabe rezil iz karbidne trdine

Pokazalo se je, da je stopnja obrabe precej visoka brez pomoči vodnega curka, vendar se stopnja obrabe močno zmanjša, ko se pridruži vodni curek. Stopnja obrabe se zmanjša, ko se tlak curka poveča. Kljub temu se stopnja obrabe počasi zmanjšuje, ko je tlak curka nad 10 MPa.

Na stopnjo obrabe vplivata mehanska obremenitev in temperatura rezil, vodni curek pa pomaga zmanjšati mehansko obremenitev in temperaturo.

Višji tlak curka bi lahko tudi povečal učinkovitost toplotne izmenjave in zmanjšal delovno temperaturo. Prenos toplote poteka, ko vodni curek teče skozi površino rezila s hladilnim učinkom. Ta proces hlajenja lahko približno razumemo kot proces konvekcijskega prenosa toplote zunaj ravne plošče.

3.2. Vpliv premera šobe na stopnje obrabe rezil iz karbidne trdine

Večji premer šobe pomeni večjo udarno površino in večjo udarno silo na apnenec, kar pomaga zmanjšati mehansko silo na rezilo in zmanjša njegovo obrabo. Dokazano je, da se stopnje obrabe zmanjšujejo s povečanjem premera šobe svedra.

3.3. Mehanizem obrabe rezila iz cementnega karbida z vodnim curkom

Vrsta okvare rezil iz karbidne trdine pri vrtanju z vodnim curkom ni enaka kot pri suhem vrtanju. Pri poskusih vrtanja z vodnim curkom pod istim zoom daljnogledom ni bilo zaznati nobenih resnih zlomov, površine pa kažejo predvsem morfologijo obrabe.

Obstajajo predvsem trije razlogi za razlago različnih rezultatov. Prvič, vodni curek lahko učinkovito zniža površinsko temperaturo in toplotno obremenitev. Drugič, vodni curek zagotavlja udarno silo za razpokanje apnenca in pomaga zmanjšati mehansko silo na rezilo. Tako je lahko vsota toplotne in mehanske obremenitve, ki lahko povzroči resne krhke zlome, nižja od trdnosti materialarezilo pri vrtanju z vodo. Tretjič, vodni curek z višjim pritiskom bi lahko oblikoval razmeroma hladnejšo vodno plast za mazanje rezila in bi lahko odrinil trde abrazivne delce v skali kot polir. Zato je površina rezila pri vrtanju z vodnim curkom veliko bolj gladka kot pri suhem vrtanju in stopnja obrabe se zmanjša, medtem ko se tlak vodnega curka poveča.

Čeprav se izognemo številnim krhkim zlomom, bo pri vrtanju kamnin z vodnim curkom vseeno prišlo do površinskih poškodb rezil.

Proces obrabe rezil iz karbidne trdine pri vrtanju apnenca z vodnim curkom bi lahko razdelili na dve stopnji. Na začetku se v pogojih podvodnega curka na robu rezila pojavijo mikrorazpoke, ki jih verjetno povzroči lokalna mehanska abrazija in toplotna obremenitev, ki jo povzroči temperatura bliska. Co faza je veliko mehkejša od WC faze in je enostavna za nošenje. Torej, ko rezilo melje kamnino, se faza Co najprej obrabi, z delci, ki jih spere vodni curek, pa je poroznost med zrni večja in površina rezila postane bolj neravna.

Nato se ta vrsta mikropovršinske poškodbe razširi od roba do sredine površine rezila. In ta postopek poliranja se nadaljuje od roba do sredine površine rezila. Ko sveder neprekinjeno vrta v skalo, bo polirana površina na robovih oblikovala nove mikrorazpoke, ki se nato razširijo do središča površine rezila zaradi mehanske abrazije in toplotne obremenitve, ki jo povzroči bliskovita temperatura.

Zato se ta postopek grobega poliranja neprestano ponavlja od roba do sredine površine rezila in rezilo bo postajalo vse tanjša, dokler ne bo več delovalo.

4. Sklep

4.1 Tlak vodnega curka igra pomembno vlogo pri stopnjah obrabe svedrov iz karbidne trdine pri vrtanju kamnin z vodnim curkom. Stopnje obrabe se zmanjšajo s povečanjem tlaka curka. Toda hitrost upadanja stopenj obrabe ni enakomerna. Upada čedalje počasneje, ko je tlak curka nad 10 MPa.

4.2 Razumna struktura šob lahko izboljša odpornost proti obrabi rezil iz cementnega karbida. Poleg tega bi povečanje premera brizgalne šobe lahko zmanjšalo stopnjo obrabe rezil.

4.3 Površinska analiza je pokazala, da rezila iz cementnega karbida pri vrtanju v apnenec z vodnim curkom kažejo krožno delovanje krhkega loma, izvlečenja zrn in poliranja, kar povzroči postopek odstranjevanja materiala.

Zanesite se na ZZBETTER še danes

Obdelava z vodnim curkom je eden najhitreje razvijajočih se obdelovalnih procesov. Številne industrije so sprejele postopek zaradi visoke kakovosti rezanja različnih materialov. Njegova prijaznost do okolja in dejstvo, da se materiali med rezanjem ne deformirajo zaradi toplote.

Zaradi visokega tlaka, ki nastane med postopkom, morajo strokovnjaki skrbno ravnati z industrijskim rezanjem z vodnim curkom na vseh stopnjah rezanja. Pri ZZBETTER lahko dobite izkušene strokovnjake za vse vaše potrebe po obdelavi z vodnim curkom. Smo tudi proizvajalec hitre izdelave prototipov na enem mestu, specializiran za CNC obdelavo, izdelavo pločevine, hitro brizganje in različne vrste površinske obdelave. Ne oklevajte in se obrnite na nas in si zagotovite brezplačno ponudbo še danes.

Če vas zanima vodna rezalna cev iz volframovega karbida in želite več informacij in podrobnosti, nas lahko KONTAKTIRATE po telefonu ali pošti na levi ali NAM POŠLJITE POŠTO na dnu strani.