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拉絲模的材質分類

拉絲模的材質

 經歷了幾十年的發展,已出現了很多新型拉絲模材質。按照材料種類,可將拉絲模分為合金鋼模、硬質合金模、天然金剛石模、聚晶金剛石模、CVD金剛石模和陶瓷模等多種。近年來新型材料的開發極大的豐富了拉絲模的應用范圍并提高了拉絲模的使用壽命。

  (1)合金鋼模是早期的拉絲模制造材料。用來制造合金鋼模的材料主要是碳素工具鋼和合金工具鋼。但是由于合金鋼模的硬度和耐磨性差、壽命短,不能適應現代生產的需要,所以合金鋼模很快被淘汰,在目前的生產加工中已幾乎看不到合金鋼模。

  (2)硬質合金模由硬質合金制成。硬質合金屬于鎢鈷類合金,其主要成分是碳化鎢和鈷。碳化鎢是合金的“骨架”,主要起堅硬耐磨作用;鈷是粘結金屬,是合金韌性的來源。因此,硬質合金模與合金鋼模相比具有以下特性:耐磨性高、拋光性好、粘附性小、摩擦系數小、能量消耗低、抗蝕性能高,這些特性使得硬質合金拉絲模具有廣泛的加工適應性,成為當今應用最多的拉絲模模具。

  (3)天然金剛石是碳的同素異性體,用它制作的模具具有硬度高、耐磨性好等特點。但天然金剛石的脆性較大,較難加工,一般用于制造直徑1.2mm以下的拉絲模。此外,天然金剛石價格昂貴,貨源緊缺,因此天然金剛石模并不是人們最終所尋求的即經濟又實用的拉絲工具。

  (4)聚晶金剛石是用經過認真挑選的質量優良的人造金剛石單晶體加上少量硅、鈦等結合劑,在高溫高壓的條件下聚合而成。聚晶金剛石的硬度很高,并有很好的耐磨性,與其它材料相比它具有自己獨特的優點:由于天然金剛石的各向異性,在拉絲過程中,當整個孔的周圍都處在工作狀態下時,天然金剛石在孔的某一位置將發生擇優磨損;而聚晶金剛石屬于多晶體、具有各向同性的特點,從而避免了模孔磨損不均勻和模孔不圓的現象發生。與硬質合金相比,聚晶金剛石的抗拉強度僅為常用硬質合金的70%,但比硬質合金硬250%,這樣,使得聚晶金剛石模比硬質合金模有更多的優點。用聚晶金剛石制成的拉絲模耐磨性能好,內孔磨損均勻,抗沖擊能力強,拉絲效率高,而且價格比天然金剛石便宜許多。因此目前聚晶金剛石模在拉絲行業中應用廣泛。

  (5)CVD(化學氣相沉積法)涂層拉絲模是新近發展起來的一項新技術,其主要方法就是在硬質合金拉絲模上涂層金剛石薄膜。金剛石薄膜是純金剛石多晶體,它既具有單晶金剛石的光潔度、耐溫性,又具有聚晶金剛石的耐磨性和價格低廉等優點,在代替稀有的天然金剛石制備拉絲模工具方面取得很好的效果,它的廣泛使用將為拉絲模行業帶來新的活力。

  (6)高性能的陶瓷材料具有硬度高、耐磨性好、化學穩定性強、高溫力學性能優良和不易與金屬發生粘結等特點,可廣泛應用于難加工材料的加工。

  近三十年來,由于在陶瓷材料制造工藝中實現了對原料純度和晶粒尺寸的有效控制,開發了各種碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、晶須或少量金屬的添加技術。以及采用多種增韌補強機制等,使陶瓷材料的強度、韌性、抗沖擊性能都有了較大提高。

  從國外研究結果看,陶瓷材料已廣泛應用于模具領域,在日本、美國、法國等國家已有多項專利。雖然現在陶瓷拉絲模在我國還沒有得到廣泛的應用,但是隨著制造技術的不斷提高,陶瓷將會是適合拉絲工業的良好的拉絲模材料。

  陶瓷拉絲模在拉絲過程中不容易與金屬線材發生粘附,有利于提高金屬絲材表面性能,尤其是在高溫下拉制有色的硬質材料(如W、Mo絲等)。用陶瓷拉絲模拉拔有色金屬材質可以避免硬質合金拉絲模的缺陷,并且可以延長拉絲模壽命、提高材質的表面質量。


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