پیشرفت در ماشینکاری دقیق ولتفستم به چالش های صنعت می پردازد

چه چیزی باعث می شود که یک فلز در برابر گرما شدید کوره های صنعتی مقاومت کند و در عین حال به عنوان پایه ای برای تجهیزات پزشکی دقیق استفاده شود؟جواب این سوال در وولفرمن است که فلز صنعتی است و به دلیل درجه ذوب بسیار بالا شناخته می شود.با این حال، این خواص فیزیکی برجسته نیز چالش های بی سابقه ای را در ماشینکاری دقیق ارائه می دهد.این مقاله مشکلات فنی در پردازش وولفستم را بررسی می کند و راه حل های عملی را برای کمک به مهندسان و تولید کنندگان برای غلبه بر این موانع ارائه می دهد.

از نظر شيميايي به عنوان ولفرام شناخته شده با وزن اتمي 18384، وولفستم در میان سنگین ترین و متراکم ترین فلزات غیر رادیواکتیو قرار دارد، قابل مقایسه با طلا (196.97) و سرب (207.2).5 در مقیاس Mohsمقاومت حرارت استثنایی آن باعث می شود که بالاترین نقطه ذوب در میان فلزات آتش شکن باشد و حتی از مولیبدن نیز پیشی بگیرد.اين ترکیب منحصر به فرد از چگالي، سختی و پایداری حرارتی ولتفستم را در بسیاری از کاربردهای صنعتی ارزشمند می کند.

این ویژگی های فوق العاده باعث می شود که ماشین سازی و سازمانی کردن وولفستم به شدت دشوار باشد.روش های سنتی به طور معمول از سینتر کردن استفاده می کنندتکنیک های غیر سنتی مانند برش لیزر محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند، اما ماشینکاری مکانیکی برای تولید قطعات تولفرمن با دقت بالا ضروری است.

در فلزکاری، وولفستم معمولاً به عنوان الکترود های جوش و یا در ابزار برش کربید ظاهر می شود.کاربید وولفستم به طور قابل توجهی از وولفستم خالص یا آلیاژ های وولفستم متفاوت است.

کاربید وولفستم ترکیبی از وولفستم با کربن و سایر کاربیدها (مانند کاربید تیتانیوم) در یک ماتریس فلزی معلق است که از طریق چرخه های متعدد سینتر شدن به شکل شکل گرفته می شود.مواد حاصل از این کار به سختی موز 9 ٪ می رسد که از وولفستم خالص بسیار بیشتر است و می تواند آلیاژ های وولفستم را به طور موثر پردازش کند.

سختی ونگستین باعث شکنندگی می شود، به ویژه در دمای اتاق که در آن چیده شدن اغلب رخ می دهد. محققان چندین روش را توسعه داده اند:

• مواد گرمایشی بالاتر از دمای انتقال از انعطاف پذیر به شکننده (400-800 درجه فارنهایت)
• خنک سازی کریوجنیک برای بهبود قابلیت ماشینکاری

برای مغازه هایی که فاقد تجهیزات تخصصی هستند، این دماهای شدید غیر عملی است. دستورالعمل های زیر عملیات در دمای اتاق را با ابزار استاندارد فرض می کنند.

آلیاژ های ولتفستم با آهن ریخته خاکستری دارای ویژگی های ماشینکاری هستند. بنابراین سرعت ها و سرعت های تغذیه مشابهی در هنگام استفاده از ابزار کربید C-2، آسیاب های پایان کربید جامد، چرخ های آسیاب آلومینیوم،یا ابزار الماس (اگرچه آخرین هزینه های ممنوع برای اکثر برنامه های کاربردی).

زاویه های مثبت ریک (سطح های ابزار که از لبه های برش به سمت داخل متمایل هستند) باعث کاهش نیروهای برش، لرزش و تراش برای پایان صاف تر می شود. خنک کردن هوا کافی است، اگرچه می توان از مایعات خنک کننده استفاده کرد.

• خوراک:از 0.003" در هر دندان شروع کنید
• سرعت:75-750 SFM با ابزار کربید (تعدیل برای عمق)
• روش:آسیاب صعود (اتجاه تغذیه با چرخش برش مطابقت دارد) بارگذاری ابزار را به حداقل می رساند

ابزار کربید برای حفاری وولفستم اجباری است. خنک کننده هوا یا مایعات برش دی سولفید مولیبدن به طور موثر کار می کنند. سوراخ ها را تا 50-55٪ قطر شیر برای رشته سازی حفاری کنید.لوله های کربید جامد مقاومت در برابر سختی ولتفستمبرای حفره های متعدد، حفره های کربید جامد ضروری هستند.

یک قاعده اساسی در ماشینکاری ولتفستم: به طور متداول برای حفظ هر دو ابزار و قطعات گران قیمت عمل کنید.ابزار خسته کننده دقت و خطر مواد آسیب پذیر را به خطر می اندازد.

با وجود اینکه از سخت ترین فلزات شناخته شده است، ارزش صنعتی ولتفستم عمدتاً ناشی از مقاومت حرارتی و تراکم آن است. کاربردهای کلیدی شامل:

• پوشش کوره در محیط های صنعتی با دمای بالا
• بالاست هواپیماهای فشرده و فشرده با تراکم بالا
• هسته های مهمات شکستن زره (که در آن سختی و تراکم ترکیب می شوند)
• محافظت از تشعشعات و همبستگی در تجهیزات پزشکی/علمی

در تصویربرداری پزشکی، کولیماتورهای وولفستمین پرتو های اشعه ایکس را به دقت متمرکز می کنند. کاربردهای مشابهی در ابزار علمی و تحقیقات فیزیک وجود دارد.نادر بودن ولتفرمن باعث می شود که منابع مواد خام تقریبا به اندازه ماشینکاری آن چالش برانگیز باشد.

فرآیندهای صنعتی اغلب باقیمانده های وولفستم قابل استفاده را تولید می کنند. صفحه ها، میله ها و آلیاژ هایی مانند هویمیت یا Densalloy وقتی از طریق بازیافت کنندگان معتبر به دست می آیند، قابل پردازش باقی می مانند.با توجه به الزامات ذوب و پردازش فشرده تولفرمن، درخواست ها باید هزینه ی حق بیمه را توجیه کنند.