Аналіз параметрів кульок з карбіду вольфраму для ручок

Допустима похибка діаметра кульки в галузевому стандарті розділена на ту саму партію та різні партії. Допустимий діапазон для однієї партії становить {{0}},5~0мкм, а допустимий діапазон для різних партій — -2~0мкм. У реальному виробництві ми переробляємо грубі кулі в готові кулі з певним розміром і гладкою поверхнею шляхом шліфування та полірування. У цьому процесі використовується вертикальна шліфувальна машина, а обладнання з більшими шліфувальними дисками може обробляти більше бісеру одночасно. Візьмемо як приклад нейтральні кульки Dingshen 0.5mm DS-5. За допомогою шліфувального диска діаметром 600 мм одночасно можна подрібнити від 2 до 3 мільйонів бус (див. рис. 1). Звичайний шліфувальний диск діаметром 400 мм може подрібнити до 800,000 зерен. Похибка діаметра цих кульок в основному становить ±0,1 мкм, що є так званою однаковою партією. Тому використання більшого шліфувального обладнання є вибором виробника. Виберіть тренд. Похибка діаметра різних партій бісеру є відносно великою, але її неважко контролювати від -0.5 мкм до 0 мкм, якщо ви суворо дотримуєтеся правил експлуатації.

Округлість м'яча - проблема, якій багато користувачів надають великого значення. Насправді, оскільки процес шліфування включає невпорядковане тертя кочення кульок, округлість готових куль є відносно дуже високою. Галузевий стандарт не містить детальних інструкцій щодо вимірювання округлості м’яча. У ньому лише згадується необхідність використання вимірювача округлості з роздільною здатністю не менше {{0}}.01 мкм або експериментального обладнання з еквівалентною продуктивністю та забезпечує вимогу до круглості Менше або дорівнює до 0,4 мкм. Складність фактичного вимірювання округлості кульки полягає в тому, що розмір вибірки, необхідний для традиційних вимірювачів круглості, великий, а діаметр кулькових ручок здебільшого становить від 0,2 мм до 1,4 мм, що не відповідає вимогам загальних вимірювачів круглості. Однак під час виробничого процесу проблему круглості можна перетворити на проблему діаметра кулі. Якщо відхилення округлості велике, його можна повністю виявити на високоточному верстаті для просіювання кульок. Це пояснюється наступним аналізом частки поверхневих дефектів. Генерал-лейтенант дасть ключову характеристику.

Кулі з карбіду вольфраму обробляються за допомогою технології порошкової металургії та мають високу твердість, як правило, вище 1400 Віккерса. Розмір частинок сировини та процес спікання матимуть великий вплив на твердість кульок. Титанові сплави мають вищу твердість, ніж вольфрамові сплави, а кульки, які використовують процеси спікання під високим тиском, також твердіші, ніж традиційні вакуумні спечені кульки. Прийнято вважати, що між твердістю кулі і зносостійкістю існує пряма залежність, але це не зовсім правильно. Твердість кульки не має явного зв’язку з продуктивністю письма, і кінчик кулькової ручки з високою твердістю не обов’язково має кращу зносостійкість.

Твердість означає здатність матеріалу чинити опір місцевій деформації. Твердість пов'язана зі складом і структурою матеріалу. Твердість цементованого карбіду зазвичай вимірюють методом твердості за Віккерсом. Квадратний пірамідальний алмазний індентор вдавлюють у поверхню зразка з випробувальним зусиллям, і випробувальне зусилля знімають, витримуючи його протягом певного часу. За довжиною діагоналі вдавлення на поверхні зразка виміряйте твердість матеріалу. Знос кульки на кінчику ручки під час письма насправді не має нічого спільного з твердістю, а залежить від трьох аспектів:

1. Ефективність кульки для перенесення чорнила: чорнило відіграє мастильну роль у терті між кулькою та кінчиком пера. Якщо змочуваність кульки та чорнила погана, а ефект змащування неочевидний, знос кульки на кінчику ручки прискориться. . Навпаки, хороша спорідненість чорнила збільшить ефект змащування та до певної міри зменшить знос кінчика пера. Слід підкреслити, що зволожуючий ефект не можна побачити просто в кількості чорнила, а стосується здатності чорнила прилипати до поверхні м’яча.

2. Розмір частинок сировини кулькового порошку: чим більші частинки сировини, тим очевиднішим буде знос кінчика пера. Наприклад, масляні кульки з титанового сплаву Dingshen DS-8 використовують порошок карбіду титану середнього розміру, а твердість кульки перевищує 1800 Віккерса; Для нейтральних кульок із карбіду вольфраму DS-5 використовується надтонкий порошок карбіду вольфраму як сировина, а твердість кульок становить від In Victorinox 1600-1800. Хоча твердість кульок із титанового сплаву вища, це спричинить більший знос кінчика пера, тому ми зазвичай рекомендуємо використовувати його з чорнилом на масляній основі з кращим ефектом змащення.

3. Оздоблення кульки: обробка поверхні кульки є суперечливим явищем щодо зносу кінчика пера. Незважаючи на те, що гладка поверхня кульки зменшить знос кінчика пера, вона також спричинить невелику кількість чорнила, що збільшить знос кінчика пера. Тому навіть нейтральні чорнила/чорнила на водній основі повинні поєднуватися з кульками з гладкістю Ra, що перевищує або дорівнює 0.012. Чим гладкіше намистини, тим краще. Фактично, багато виробників контролюють кількість чорнила, що виробляється через шорсткість поверхні кульки. У цей час необхідно враховувати проблему зносу кінчика пера.

Металографія відноситься до компонентів у сплаві, які мають однаковий хімічний склад і фізичні властивості, відокремлені один від одного поверхнями розділу та рівномірно розподілені. Внутрішня структура, яка спостерігається під металографічним мікроскопом (див. рис. 2), називається металографічною структурою. Металографічне випробування є важливим засобом оцінки продуктивності куль. Кожна партія кульок піддається металографічному аналізу перед шліфуванням і поліруванням, що дозволяє заздалегідь передбачити зносостійкість, стійкість до корозії кульок і очікуваний ефект обробки поверхні під час полірування.

Промисловий стандарт висуває три вимоги до результатів металографічного випробування, а саме відповідність стандартам A04, B04 і C04 [2]. Серед них A04 означає, що частка пористості в діапазоні 0~10мкм не перевищує 0,06%, B04 означає, що частка пористості в діапазоні 10мкм~25мкм не перевищує 0,06%, і C04 означає, що частка вільного вуглецю не перевищує 0,06%. Цей стандарт насправді відносно вільний, тому що наявність пор і вільного вуглецю призведе до поганого полірування кульок і знизить корозійну стійкість сплаву. Зокрема, намистини на нейтральній/водній основі вимагають вищої якості поверхні. Пори та вільний вуглець призведуть до появи ямок на поверхні бісеру, що вплине на консистенцію кількості чорнила.

Компанія Dingshen Ball оновила свої стандарти металографічного випробування після того, як у 2012 році запровадила процес спікання під високим тиском. Усі елементи випробувань мають відповідати стандартам A00, B00 і C00 ( див. малюнок 3), тобто немає пустот і вільного вуглецю. , щоб гарантувати, що кулі з вищими вимогами до гладкості мають однакові стандарти поверхні.

Мікроструктура також є важливим способом аналізу властивостей цементованого карбіду: чим дрібніший розмір частинок фази та фази, тим більш рівномірний розподіл структури, що вказує на те, що кульки щільніші (див. рис. 4) і матимуть кращий знос. стійкість; Існування ета-фази та пулу кобальту безпосередньо пов'язане з корозійною стійкістю кульки.

Таким чином, вищезгадана мікроструктура повинна бути суворо перевірена та проаналізована під час процесу виробництва кульок з карбіду вольфраму, щоб запобігти проблемам якості в певній партії через недостатній контроль процесу. Таблиця 2 є описом значення кожної фази в цементованому карбіді

Компанії, що виготовляють ручки, зазвичай оцінюють зносостійкість і корозійну стійкість кульок за фактичним ефектом використання готових ручок, тоді як виробники кульок повинні визначити продуктивність кульок перед тим, як залишити фабрику, шляхом принципового аналізу. Це єдиний спосіб Тільки так можна максимально скоротити кількість нещасних випадків.

Оздоблення поверхні кульки має значний вплив на кількість вихідного чорнила. За певних обставин це також впливає на ступінь зносу кінчика пера. Визначення обробки поверхні в промисловому стандарті розділено на чотири рівні. Додаткову інформацію див. у стовпці 5.4 Шорсткість поверхні 1 у таблиці 1. За звичайних обставин чорнило з низькою в’язкістю використовується з гладкою поверхнею кульки, а чорнило з високою в’язкістю використовується з шорсткою поверхнею кульки. Таким чином, нейтральні м’ячі та м’ячі на водній основі зазвичай мають поверхню Ra0.012, а маслянисті та масляні – Ra0.025 або Ra0.050. s поверхні.

У реальному виробництві конкретні числові значення не можуть справді вказати на гладкість поверхні кулі. Це пов’язано з тим, що досі не існує відповідного приладу для вимірювання гладкості, який міг би точно визначити поверхню кулі з таким малим діаметром. Таким чином, методи виявлення, наведені в галузевому стандарті, це візуальний огляд і порівняльний огляд, тобто візуальний огляд під мікроскопом і порівняння з поверхнею стандартної кулі. Слід зазначити, що поверхня нейтральних і водних кульок є відносно гладкою, що спричинить сильне відображення під потужним мікроскопом, унеможливлюючи спостереження за поверхнею сфери. Тому зазвичай використовують стереомікроскоп зі збільшенням у 100 разів. Однак тепер кулі Dingshen подолали технічні обмеження, і їх можна спостерігати на поверхні за допомогою 500-кратного оптичного мікроскопа, що певною мірою полегшує робочі труднощі для працівників. Але пошуки більш досконалого та інтуїтивно зрозумілого обладнання для тестування поверхні м’яча все ще є шляхом для наших виробників м’ячів.

Важко повністю уникнути порожнеч і дірок всередині цементованого карбіду. Після шліфування та полірування внутрішні отвори перетворюються на поверхневі отвори або тріщини. Ці дефектні вироби певною мірою впливатимуть на якість письма, тож як зменшити їх якомога більше Частка дефектів поверхні також є важливим критерієм перевірки кулькових ручок. У галузевому стандарті існують обмеження щодо кількості кульок для тріщин і кульок. Намистини з тріщинами не можуть існувати в 1500 намистинах, а намистинки з отворами повинні бути менше або дорівнювати 2 зернам на 1500 намистин. Однак, згідно зі стандартами внутрішньої інспекції Dingshen, це обмеження кількості було значно покращено (див. таблицю 3), а вміст дефектних продуктів на поверхні кульок було збагачено.

Контроль частки дефектних куль на поверхні під час виробництва в основному залежить від двох аспектів. Один полягає в тому, щоб звести до мінімуму появу внутрішніх пор у грубих кульках, а інший полягає в тому, щоб покладатися на відповідне обладнання для суворого просіювання готових або напівфабрикатів кульок. Утворення пір у порожній сфері викликано багатьма факторами. Під час приготування та процесу пресування суміші легко змусити невелику кількість повітря сконцентруватися в спеченому тілі для утворення отворів [4]. Якщо управління процесом недостатньо досконале, частка отворів значно збільшиться. Це створить великі проблеми для подальшого процесу перевірки.

Традиційний метод сортування полягає у використанні високоточної двовісної машини для сортування кульок (див. Малюнок 5) для перетворення проблем поверхні в проблеми діаметра. Незалежно від тріщин, отворів або інших типів дефектних виробів, діаметр у фіксованому місці буде меншим за нормальний розмір, тому кульки будуть відхилені через їхній менший розмір, коли вони обертаються в ролику. У цій статті згадувалося, що округлість куль також визначається їх діаметром, а еліптичні кулі також мають дефекти на поверхні. Однак цей принцип просіювання має високі вимоги до точності обробки валків, а температура та вологість у цеху повинні суворо контролюватися, інакше ефект просіювання буде значно знижений.

Розуміння характеристик кульок з карбіду вольфраму має велике значення для виробників ручок. Різні пропорції карбіду вольфраму або те, чи кульки є магнітними чи ні тощо, сильно вплинуть на використання готової ручки. Візьмемо для прикладу популярні нині кулькові ручки на водній основі. Нові немагнітні кульки мають підвищену стійкість до корозії та більше підходять для ручок на водній основі. Однак характеристики немагнітних кульок щодо переносу чорнила відносно низькі, що може легко призвести до невеликої кількості чорнила та призвести до поломки або збільшення зносу кульки на кінчику пера. Тому, вибираючи м'яч, ви повинні дивитися не тільки на один аспект продуктивності, а й на багато аспектів. рівні аналізу, щоб зробити розумний вибір.

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