दुनिया भर में सटीक विनिर्माण सुविधाओं में, कंप्यूटर-नियंत्रित मशीनें आश्चर्यजनक गति और सटीकता के साथ कठोर धातुओं को काटती हैं।इस क्षमता का रहस्य स्वयं मशीन में नहीं हैइन इंजीनियरों ने आधुनिक विनिर्माण में अपनी असाधारण कठोरता के कारण अपरिहार्य हो गए हैं,स्थायित्व, और पहनने के प्रतिरोध।
हालांकि, सभी कार्बाइड उपकरण समान नहीं बनाए जाते हैं। उनके कम्पोजिट मेकअप के आधार पर प्रदर्शन विशेषताएं काफी भिन्न होती हैं।इन मतभेदों को समझना सही उपकरण का चयन करने और मशीनिंग प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण हैइस लेख में काटने के औजारों में उपयोग किए जाने वाले प्रमुख कार्बाइड यौगिकों और उनके विशेष अनुप्रयोगों की जांच की गई है।
कार्बाइड काटने के औजारों की मूल बातें
कार्बाइड उपकरण, जिन्हें सीमेंट कार्बाइड भी कहा जाता है, ज्वलनशील धातु कार्बाइड्स (आमतौर पर वोल्फ्रेम कार्बाइड, टाइटेनियम कार्बाइड,या टैंटलम कार्बाइड) पाउडर धातु विज्ञान के माध्यम से एक धातु बंधक (आमतौर पर कोबाल्ट या निकल) के साथ एक साथ बंधेहीरे की कठोरता और उत्कृष्ट गर्मी प्रतिरोध के साथ, ये उपकरण चरम तापमान और दबावों के तहत काटने के प्रदर्शन को बनाए रखते हैं जो पारंपरिक स्टील उपकरण को खराब कर देंगे।
ये गुण कार्बाइड औजारों को एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, मोल्ड-मेकिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए आवश्यक बनाते हैं जहां वे सुपरलेयर्स से लेकर कम्पोजिट सामग्री तक सब कुछ मशीनिंग करते हैं।औजारों का प्रदर्शन मुख्य रूप से उनकी कार्बाइड संरचना पर निर्भर करता है, अनाज का आकार, और बांधने वाला सामग्री।
प्रमुख कार्बाइड यौगिक और उनके गुण
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वोल्फ्रेम कार्बाइड (WC):काटने के औजारों का कामकाजी घोड़ा, WC असाधारण कठोरता (डायमंड और घन बोरॉन नाइट्राइड के बाद दूसरा), उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और उच्च संपीड़न शक्ति प्रदान करता है।870°C (5ग्रेन का आकार गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। ठीक अनाज कठोरता को बढ़ाते हैं जबकि मोटे अनाज कठोरता में सुधार करते हैं।
 
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टाइटेनियम कार्बाइड (TiC):अक्सर WC के साथ मिलाकर, TiC पहनने के प्रतिरोध, गर्मी सहिष्णुता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार करता है। इसका उच्च पिघलने बिंदु (3,140°C/5,684°F) और सुरक्षात्मक ऑक्साइड परतें बनाने की क्षमता इसे कठोर स्टील्स के उच्च गति और सूखी मशीनिंग के लिए आदर्श बनाती है, स्टेनलेस स्टील्स, और टाइटेनियम मिश्र धातु।
 
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टैंटलम कार्बाइड (TaC):यह प्रीमियम एडिटिव 3,983°C (7,201°F) के पिघलने के बिंदु के साथ असाधारण उच्च तापमान प्रदर्शन प्रदान करता है। यह गर्म कठोरता, रेंगने प्रतिरोध,और ऑक्सीकरण प्रतिरोध जबकि WC अनाज संरचना परिष्कृतइसका उपयोग मुख्य रूप से गर्मी प्रतिरोधी सुपरलेय और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के मशीनिंग के लिए किया जाता है, इसकी उच्च लागत व्यापक रूप से अपनाने को सीमित करती है।
 
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निओबियम कार्बाइड (एनबीसी):TaC के समान कार्यात्मक रूप से लेकिन अधिक किफायती, NbC उच्च तापमान प्रदर्शन और अनाज शोधन में सुधार करता है।यह कठिन सामग्रियों के मशीनिंग के लिए एक लागत प्रभावी विकल्प के रूप में कार्य करता है जब TaC अत्यधिक महंगा साबित होता है.
 
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क्रोमियम कार्बाइड (Cr)3सी2):संक्षारण प्रतिरोध के लिए मूल्यांकन, Cr3सी2यह रासायनिक हमले का विरोध करने वाली सुरक्षात्मक ऑक्साइड परतें बनाता है। इससे यह स्टेनलेस स्टील जैसी संक्षारक सामग्री या कठोर वातावरण में काम करने वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
 
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वेनेडियम कार्बाइड (वीसी):मुख्य रूप से कठोरता में सुधार के लिए जोड़ा गया, वीसी अनाज संरचना को परिष्कृत करता है और झुकने की ताकत और प्रभाव प्रतिरोध को बढ़ाता है।जैसे कि मिलिंग कटर और ड्रिल.
 
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सिलिकॉन कार्बाइड (SiC):हीरे के बाद दूसरी कठोरता के साथ, SiC उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और थर्मल चालकता प्रदान करता है। हालांकि, इसकी भंगुरता मुख्य रूप से सिरेमिक जैसे गैर-धातु सामग्री के लिए अनुप्रयोगों को सीमित करती है,ग्लास, और पत्थर.
 
बंधक धातुएँ: गोंद जो इसे एक साथ रखता है
धातु बंधक, आम तौर पर कोबाल्ट, कार्बाइड कणों को एक साथ रखने वाले मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है। कोबाल्ट के उत्कृष्ट गीलापन गुण और बंधन शक्ति इसे पसंदीदा विकल्प बनाते हैं,हालांकि विशेष अनुप्रयोगों में निकेल और लोहे का उपयोग सीमित है- बांधनेवाला पदार्थ की संरचना उपकरण की ताकत, कठोरता और पहनने की विशेषताओं को काफी प्रभावित करती है।
सही कार्बाइड टूल चुनना
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काम करने वाले टुकड़े की सामग्रीःकठोर सामग्री के लिए कठोर कार्बाइड की आवश्यकता होती है, जबकि कठोर सामग्री के लिए फ्रैक्चर प्रतिरोधी संरचनाओं की आवश्यकता होती है
 
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काटने की स्थितिःउच्च गति वाले परिचालन में गर्मी प्रतिरोधी कार्बाइड की आवश्यकता होती है, जबकि बाधित कटौती के लिए प्रभाव प्रतिरोधी ग्रेड की आवश्यकता होती है
 
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उपकरण ज्यामितिःधार तैयारी कार्बाइड के गुणों का पूरक होना चाहिए
 
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लागत पर विचार:टीएसी जैसे प्रीमियम कार्बाइड प्रदर्शन लाभ प्रदान करते हैं लेकिन टूलींग लागत बढ़ाते हैं
 
कार्बाइड टूल्स का रखरखाव
- पहनने के पैटर्न की नियमित जांच
 
- अनुशंसित काटने के मापदंडों का पालन
 
- अत्यधिक पहनने से पहले समय पर फिर से पीसना
 
- क्षति और संक्षारण से बचने के लिए उचित भंडारण
 
जैसे-जैसे विनिर्माण की मांग गति, परिशुद्धता और सामग्री विविधता की सीमाओं को आगे बढ़ाती रहती है, कार्बाइड उपकरण प्रौद्योगिकी समानांतर में विकसित होती है।नए कार्बाइड संरचनाओं और नैनोस्ट्रक्चरित सामग्रियों का चल रहा विकास आने वाले वर्षों में मशीनिंग क्षमताओं को और बढ़ाने का वादा करता है.