热熔钻制造技术简介

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1、热熔钻制造技术简介一、热熔钻简介热熔钻是株洲星火科技开发有限公司（浏阳星火硬质合金钻具厂）引进国外技 术的基础上开发的新产品，以其独有的工艺，优质选材，产品远销国内外。 根据客户反馈的情况，使用寿命基本上和进口刀具相当，但具有更高的性价 比，是国内品牌的佼佼者。 热熔钻，改变了传统钻孔、紧固件工序的工艺，使得以往加工过程中的难题 薄板、薄管的攻牙、紧固几秒钟就可以轻松解决，取代钻孔，取代焊接 螺母，取代压铆螺母。热熔钻的钻头采用碳化钨材料，经过最先进的热处理 工艺，使钻头能在600度高温和1500-3000转/分钟的高速旋转状态下， 保 持高硬度、高耐磨性能，经受垂直的强挤压力。 热熔钻其工作

2、原理： 高速旋转的钻头在较高的轴向压力作用下，接触到需要加工的工件材料表 面，产生的巨大热量使材料软化并使其上下延展，使材料成型和穿孔。随着 钻头压入材料表面，一些移动的金属在工件的上表面形成了一个环状凸台， 其他的金属在工件的下表面形成一个凸起的衬套，这些变化都发生在短短的 几秒钟内。形成的环状凸台和衬套的高度总和超过原材料厚度的三倍，衬套 的直径精确地由钻头的圆柱部分来确定。此加工过程不仅不会破坏金属的内部组织结构，而且会使得形成的圆柱具有 非常高的强度，足以用来做轴的支撑部分，如果在钻孔后再加工出螺纹，该 螺纹足以承受较大的扭矩和拉力。二、热熔钻的应用行业 汽车、摩托车、自行车零部件行业

3、 家具、厨具行业 医疗器械、健身器材行业 钣金、空调、散热器行业 五金建材及金属建筑 烟草机械设备 货架、容器行业 游艇制作行业 照明工业 电镀涂装工业 航空航天等三、热熔钻材质的选型 热熔钻的硬质合金牌号的选用是根据加工不同工件状况而选用不同的牌号。可供选用的我公司研发的热熔钻系列牌号较多，常用的几个硬质合金牌号的性能 指标牌号及性能：牌号晶粒 度（um）密度（g/m3）硬度(HRA)抗弯强度（N/m m2）适用工件XHXF300.0614. 1092. 34000不锈钢钛合金XHYL151.012.891.53000普通碳钢XHYL10.20.814.4291.54000普钢，不锈钢，耐热

4、钢，钛合 金XHYL10D0.714.1592.04000普钢，不锈钢，耐热钢，钛合 金XHYU120.414.0592.54000普钢，不锈钢，耐热钢，钛合 金XHYC40T0.813.60903500不锈钢四、热熔钻硬质合金的质量控制硬质合金是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨（WC）, 碳化（TiC），碳化（TaC）是常见组份。碳化物组份（或相）的晶粒尺寸通常 在 0.2-10 微米之间。碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是金属 （Co），但对一些特别的用途，镍（Ni），铁（Fe），或者其它金属及合金也可以 使用。对于一个特定的碳化物和粘结相的成份组合称之为“

5、牌号”。 碳化物，或称“硬质相”，在工程应用中通常是利用其耐磨性。 粘结相成份主要是利用其强度和耐蚀性。一种材料的密度值（比重）是其质量与其体积之比。它采用排水技术（阿基 米德法）来测量的。密度在硬质合金工业中通常用于确定一个牌号成份的正确性。与通常的理解不同 的是，现代硬质合金的孔隙度水平不能用测量密度的方法来确定。碳化钨（WC） 的密度是15.7g/cm3,的密度是8.9g/cm3。因此对于WCCo牌号来说，随含量 增加，密度现行减少。碳化钨的增加导致密度降低，因为纯碳化钨的密度值有 4.9g/cm3。矫顽磁力是硬质合金中的粘结相磁化和去磁后在一个磁滞回线中的剩磁。由于在碳化物相平均晶粒尺

6、寸和矫顽力之间有一个直接的关系，因此它在工 业上是一种重要的无损失试验方法。碳化物相晶粒越细，矫顽力值越高。硬质合金工业中钴粘结相的磁饱和测量被用于评价其成份。钴是磁性的。碳 化钨（WC）晶体，立方碳化钨晶体（Tic,TaC,NbC,VC，等等）是非磁性的。因此 如果一个牌号中的钴的磁饱和值被测定，然后与含纯钴的试样的对应值相比较， 钴粘结相的合金化水平就可以获得，这是因为与钴形成合金的元素影响饱和值。 因此对于理想粘结相成份的任何变化都可以被测量。这个实验被用于确定对最佳 碳含量的任何偏差，这是因为碳在成份控制中扮演了一个主要角色。低的磁饱和值表明碳含量低和/或碳化物 n 相的存在。高的磁饱

7、和值表明有 游离碳或石墨相的存在。这两种情况对机械性能都是有害的。一种材料的硬度是这样定义的：即材料抵抗金刚石压头产生压痕的能力。 维氏硬度（HV）测量方法是用一个标准的有方形基座的金字塔金刚石在一定的 负荷条件下穿透试样表面。测量压痕的对角线即可得到硬度值，硬质合金常用的 预载压力为3公斤（HV30）。这种方法在国际上广泛使用。洛氏硬度（HRA ）是另一种常用的硬度测量方法。这种系统测量以一个标准的 金刚石锥头的穿透深度来获得硬度值。由于维氏和洛氏硬度测量的原理不同，当从一种硬度转换成另一种硬度时必 须注意。硬质合金是使用粉末冶金方法制造的，其中金属粘结相用于碳化相烧结在一 起。因此存在这样

8、的可能：由于不完全的烧结，少量的残余孔隙会存在于产品的 金相结构中。材料中存在的孔隙的体积是使用一种标准的比较程序来评价的。后者根据一 系列的标准图谱将孔隙尺寸范围和分布分成不同类别。尺寸10微米以下的孔隙称为“A”型孔隙；尺寸10-25微米的孔隙称为“B”型 孔隙。更大尺寸的单独测量和分类。硬质合金中孔隙的存在对机械性能有负面的影响。硬质合金是采用金属粉末冶金方法制造的。其中金属粘结相用于将碳化物相 烧结在一起。因此存在这样的机会；烧结后结构中某些地方存在过多的钴。这种 情况被称为“钴池”。钴池是烧结时钴的不完全分布的结果。这可能是由于烧结 温度过低，钴不能充分流动。原始粉末材料成型密度不够

9、，或是在热等静压处理 时孔隙被钴填充结果。材料中钴池体积的评价是根据其尺寸和分布采用显微镜照片比较和/或单个 测量。硬质合金中钴池的存在会影响耐磨性和强度。高于化学计量值的碳会导致游离碳的形成，即材料中的非化合碳。碳化钨（WC）中理想的碳含量是6.13wt%。碳量可接受的范围是6.056.14%，大于 6.14%的任意数量将会导致游离碳的形成，即微观结构中的石墨。硬质合金中石 墨体积的评价采用同孔隙度一样的程序。石墨的存在会显著降低材料的强度和耐 磨性。低于化学计量的碳会导致n相碳化物的形成。碳化物（WC）中理想的碳含量是6.13wt%。碳量可接受的范围是6.056.14%，低于6.02%的碳

10、量会导致可 见的碳缺乏，导致n相碳化物的形成（W, Co2C,W2C）。材料中n相碳化物体积的评价采用同孔隙度类似的程序。这些碳化物相的存在会显著降低材料的强度，增加材料的脆性。抗弯强度（TRS）是在一个标准的三点弯曲试验中在材料的破断点测得的应 力。此试验应用于硬质合金时，使用一个标准的施载夹具及试样（C3.25mmX 38mm）。 TRS 使用几个测量值的平均值作为测量值。随试样几何形状，表面状态 及试验设备不同，此值可以变化很大。特别要指出的是，此结果对表面光洁度， 表面残留应力，表面腐蚀及材料内部的缺陷很敏感。必须注意，不能只用TRS值作为牌号选择的标准。五、热熔钻主要生产设备喷雾干燥

11、塔，全自动压力机，过压烧结炉，精密磨床六热熔钻选用的参数及规格序号螺牙孔径热钻 孔径 (mm)热钻最大穿透厚度(mm)设备参数选择钢不锈钢标准 短钻标准 长钻平口 短钻平口 长钻转速 (RPM)功率(KW)转速(RPM)功率(KW)1M3X0.5C2.71.52.5242700-33000.82300-29000.82M4X0.7C3.722.52.542700-33000.82300-29000.83M5 X 0.8C4.5232.542500-310012200-280014一、公制M6X1.0C5.32.53.5352500-310012200-280015粗牙M8X1.25C7.334

12、.5462200-28001.51800-24001.56部分M10X1.5C9.236471900-25001.81600-22002.57M12X1.75住 10.936471700-230021500-210028M14X2.0住 13.03.564.571500-21002.21300-19002.29M16X2.0住 14.83.574.58.51300-19002.51100-17002.510M6 X 0.5C5.82.53.5352500-310012200-2800111M6X0.75C5.62.53.5352500-310012200-2800112M8X0.75C7.63

13、4.5462200-28001.51800-24001.513M8X1.0C7.534.5462200-28001.51800-24001.514二、公制 细牙部分M10X1.0C9.536471900-25001.81600-22002.515M10X1.25C9.336471900-25001.81600-22002.516M12X1.0住 11.536471700-230021500-2100217M12X1.5住 11.336471700-230021500-2100218M16X1.0住 15.63.574.58.51200-18002.51050-16502.519M16X1.5住

14、 15.43.574.58.51200-18002.51050-16502.5说明：1. 规格根据需要钻穿工件的厚度，热熔钻有两种长度规格:短钻 : 适用于穿透工件厚度在 0.8mm -3mm长钻 : 使用于穿透工件厚度大于 3mm -12mm 根据工件在热钻穿透后的表面要求，热熔钻有两种规格:标准型(圆口型)热熔钻：热钻穿透工件拉伸成形衬套的同时在工件表面形成一个凸环 平口型(划平型)热熔钻：热钻穿透工件拉伸形成衬套的同时把工件表面凸环切掉 ，使工 件表面平滑热熔钻实际使用图标准型热熔钻标准型热熔钻穿透金属后效果图平口型热熔钻平口型热熔钻穿透金属后效果图2. 钻不锈钢，螺牙孔径 M8 或以上的，热钻直径要大 0.1