Ang Kumpletong Gabay sa Paano Ginagawa ang Carbide End Mills

1. Pagpili ng Raw Material

Ang "karbida" sa carbide end mill ay talagang isang cemented carbide, na gawa sa mga particle ng tungsten carbide (WC) na pinagsasama-sama ng isang metal binder, kadalasang cobalt (Co).

Tungsten carbide: Napakatigas (9 sa Mohs scale, ~2600 HV Vickers hardness). Nagbibigay ng wear resistance.

Cobalt: Matigas, ductile binder phase na sumisipsip ng shock at pumipigil sa brittleness.

Bakit mahalaga ang komposisyon:

Higit pang cobalt → mas matigas ngunit bahagyang mas malambot na tool (mabuti para sa mga nagambalang paghiwa).

Mas kaunting cobalt → mas mahirap ngunit mas malutong (mabuti para sa tuluy-tuloy na pagputol sa mga mahigpit na setup).

Ang laki ng butil ng WC ay nakakaapekto sa katas ng gilid at resistensya ng pagsusuot:

Ultra-fine (0.2–0.5 μm) para sa mataas na tigas, matutulis na mga gilid.

Coarser grains (>1 μm) para sa impact resistance.

2. Powder Mixing at Conditioning

Ang tungsten carbide powder, cobalt powder, at maliit na halaga ng iba pang carbide (tantalum, titanium, niobium carbide) ay sinusukat ayon sa timbang.

Hinahalo sila ng ball mill o attritor mill sa ethanol o tubig na may wax/paraffin binder para makagawa ng homogenous na slurry.

Layunin: Tiyakin ang pare-parehong pamamahagi ng kobalt, maiwasan ang pagsasama-sama, at lagyan ng binder ang bawat butil ng WC para sa matibay na sintering bond.

3. Spray Drying

Ang slurry ay pinapakain sa isang spray dryer, na gumagawa ng spherical agglomerates ng powder.

Ang mga agglomerates na ito ay dumadaloy tulad ng pinong buhangin — mahalaga para sa pare-parehong pagpindot.

Ang nilalaman ng kahalumigmigan ay mahigpit na kinokontrol; masyadong tuyo → bitak; masyadong basa → mahinang pagpindot.

4. Pagpindot sa Green Blank

Dalawang pangunahing pamamaraan:

Uniaxial die pressing → mabuti para sa straight-shank blanks.

Ang pagpindot sa extrusion → ay nagbibigay-daan sa paglikha ng mga mahabang baras o baras na may panloob na mga channel ng coolant.

Ang resultang bahagi ay tinatawag na berdeng siksik - mahina at malutong, ngunit may magaspang na sukat ng panghuling baras.

Ang direksyon ng pagpindot at pagkakapareho ng presyon ay direktang nakakaapekto sa pamamahagi ng density, na nakakaapekto sa lakas ng tool sa ibang pagkakataon.

5. Pre-Sintering (Debinding)

Ang berdeng compact ay pinainit sa isang low-temperature furnace (~600–800 °C) upang alisin ang wax/paraffin binder nang hindi nagdudulot ng oksihenasyon o deformation.

Nag-iiwan lamang ito ng mga metal na pulbos, na maluwag na pinagsasama-sama.

6. Sintering (Liquid Phase Sintering)

Pangunahing hakbang ng densification: pinainit hanggang 1400–1500 °C sa isang vacuum o hydrogen na kapaligiran.

Ang cobalt ay natutunaw (liquid phase) at dumadaloy sa pagitan ng mga butil ng WC, na pinagsasama-sama ang mga ito sa pamamagitan ng pagkilos ng maliliit na ugat.

Ang bahagi ay lumiliit ng ~18–22% nang linear, na nakakamit ng 99% na teoretikal na density.

Resulta:
Isang ganap na siksik, napakatigas na baras na walang porosity, handa na para sa paggiling.

7. Paghahanda ng pamalo

Ang mga carbide rod ay pinuputol sa haba gamit ang diamond saw o wire EDM.

Ang mga dulo ay maaaring chamfered upang maiwasan ang chipping habang hinahawakan.

Para sa mga tool na kumbinasyon (steel shank carbide cutting head), ginagawa ang brazing sa yugtong ito.

8. CNC Paggiling ng Geometry

Paggiling ng plauta

Ginawa sa 5-axis CNC tool grinding machine gamit ang diamond grinding wheels.

Ang mga makina ay may mga tolerance sa loob ng ilang micron.

Kasama sa mga parameter ang:

Bilang ng mga plauta (2, 3, 4, o higit pa)

Helix angle (low helix para sa strength, high helix para sa mas mabilis na chip evacuation)

Ang kapal ng core (nakakaapekto sa rigidity at chip space)

Tapusin ang Geometry Paggiling

Ang dulo ng tool ay hugis — flat, ball nose, corner radius, o espesyal na anyo.

Ang mga pangalawang anggulo ng kaluwagan at anggulo ng rake ay giniling upang ma-optimize ang pagganap ng pagputol.

Para sa mga tool na may mataas na katumpakan, inilalapat ang edge prep (hone) upang kontrolin ang sharpness vs. chipping resistance.

9. Opsyonal: Through-Coolant Hole Drilling

Kung ang end mill ay idinisenyo gamit ang mga panloob na channel ng coolant, ang mga ito ay nilikha sa panahon ng rod extrusion o sa pamamagitan ng EDM drilling pagkatapos ng sintering.

Ang EDM (Electrical Discharge Machining) ay maaaring gumawa ng maliliit, tumpak na mga butas nang hindi nasisira ang carbide.

10. Patong (PVD/CVD)

Layunin: Palawakin ang buhay ng tool, bawasan ang alitan, labanan ang init.

Mga karaniwang coatings:

TiAlN / AlTiN: Mataas na temperatura na pagtutol sa oksihenasyon.

DLC (Diamond-Like Carbon): Mababang friction, mahusay para sa non-ferrous machining.

Nano-composite coatings: Napakahusay na istraktura para sa matinding wear resistance.

Mga proseso:

PVD (Physical Vapor Deposition): Mas mababang temperatura (~450–600 °C), pinapanatili ang matatalim na gilid.

CVD (Chemical Vapor Deposition): Ang mas mataas na temperatura (~900–1050 °C), mas makapal na coating, ay maaaring mangailangan ng post-grinding.

11. Pangwakas na Inspeksyon

Sinusukat ng laser micrometer ang diameter, concentricity, at runout.

Sinusuri ng mga optical comparator ang anyo ng plauta.

Sinusuri ang pagdirikit ng patong at pagkamagaspang sa ibabaw.

Ang mga high-performance mill ay dynamic na balanse para sa mga high-speed spindle.

12. Pag-iimpake

Ang bawat tool ay nililinis ng ultrasonic upang alisin ang mga nalalabi sa paggiling at patong.

Naka-pack sa mga indibidwal na plastik na tubo upang maiwasan ang pag-chip sa panahon ng transportasyon.

Talahanayan ng Buod: