Trong sản xuất công nghiệp, dao tròn cacbua đã trở thành công cụ được ưa chuộng cho nhiều hoạt động cắt nhờ khả năng chống mài mòn, độ cứng và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Tuy nhiên, khi đối mặt với các yêu cầu cắt của các vật liệu khác nhau như nhựa, kim loại và giấy, việc lựa chọn vật liệu chế tạo công cụ phù hợp có liên quan trực tiếp đến hiệu quả cắt, tuổi thọ dụng cụ và chất lượng sản phẩm. Tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn các phương pháp khoa học để chọn vật liệu chế tạo dao tròn cacbua khi cắt các vật liệu khác nhau dưới dạng bảng và danh sách.
1. Lựa chọn vật liệu dụng cụ để cắt vật liệu nhựa
Vật liệu nhựa có nhiều loại khác nhau và các yêu cầu đối với vật liệu dụng cụ khác nhau đáng kể đối với các loại nhựa khác nhau. Các lựa chọn cụ thể như sau:
| Loại nhựa | Vật liệu đại diện | Đặc tính vật liệu | Vật liệu dụng cụ được đề xuất | Giải thích ưu điểm |
| Nhựa mềm | Polyethylene (PE), Polypropylene (PP) | Độ cứng thấp, dễ bám vào dụng cụ | Cacbua với hàm lượng coban (Co) từ 10%-15% | Hàm lượng coban cao làm tăng độ dẻo dai của dụng cụ, giảm độ bám dính của nhựa, đảm bảo độ chính xác khi cắt và giảm hao mòn |
| Nhựa cứng | Polycarbonate (PC), Polyoxymethylene (POM) | Độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao | Cacbua WC-Co hạt mịn hoặc siêu mịn | Cấu trúc hạt mịn cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của dụng cụ, kéo dài tuổi thọ của nó từ 2-3 lần |
2. Lựa chọn vật liệu dụng cụ để cắt vật liệu kim loại
Các hoạt động cắt kim loại có các yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt đối với hiệu suất của dao tròn cacbua. Theo các đặc tính khác nhau của kim loại màu và kim loại đen, các điểm chính để lựa chọn vật liệu dụng cụ như sau:
(1) Kim loại màu (Lấy nhôm và hợp kim nhôm làm ví dụ)
- Đặc tính vật liệu: Độ cứng thấp, nhưng độ dẻo tốt và các cạnh tích tụ có khả năng xảy ra trong quá trình cắt.
- Vật liệu dụng cụ được đề xuất: Dao tròn cacbua với bề mặt được xử lý bằng lớp phủ TiAlN (Titanium Aluminum Nitride).
- Giải thích ưu điểm: Lớp phủ làm giảm hệ số ma sát giữa dụng cụ và kim loại, giảm các cạnh tích tụ và cải thiện khả năng chống mài mòn và chống oxy hóa của dụng cụ.
(2) Kim loại đen (Lấy thép carbon và thép hợp kim làm ví dụ)
- Đặc tính vật liệu: Độ cứng cao, độ bền cao và một lượng lớn nhiệt và lực cắt được tạo ra trong quá trình cắt.
- Vật liệu dụng cụ được đề xuất: Cacbua sê-ri WC-TiC-Co có chứa tỷ lệ cao cacbua vonfram (WC) và cacbua titan (TiC).
- Giải thích ưu điểm: Nó có thể duy trì độ cứng và khả năng chống mài mòn tốt ở nhiệt độ cao, duy trì ổn định độ sắc nét của cạnh cắt và cải thiện hiệu quả cắt.
3. Lựa chọn vật liệu dụng cụ để cắt giấy và vật liệu sợi
Giấy và vật liệu sợi tương đối mềm, nhưng vấn đề sợi bị rối với dụng cụ có khả năng xảy ra. Các chiến lược để lựa chọn vật liệu dụng cụ như sau:
| Loại vật liệu | Vật liệu đại diện | Các vấn đề thường gặp | Vật liệu dụng cụ được đề xuất | Phương pháp xử lý và ưu điểm |
| Giấy thông thường | Giấy in, giấy viết, v.v. | - | Cacbua độ cứng trung bình | Hiệu suất cắt tốt, có thể cắt sợi nhanh chóng và có tuổi thọ cao |
| Vật liệu có hàm lượng sợi cao | Da, vải, vải không dệt | Sợi dễ bị rối với dụng cụ | Cacbua với xử lý gương bề mặt hoặc lớp phủ tự bôi trơn | Xử lý gương làm giảm độ nhám bề mặt và lớp phủ tự bôi trơn làm giảm ma sát, tránh sợi bị rối và đạt được hiệu quả cắt |
4. Các cân nhắc khác khi lựa chọn vật liệu chế tạo dụng cụ
Ngoài vật liệu, các yếu tố sau đây cũng cần được xem xét toàn diện khi lựa chọn vật liệu chế tạo dụng cụ:
- Hiệu suất thiết bị cắt: Thiết bị cắt tốc độ cao yêu cầu dụng cụ có độ bền và hiệu suất cân bằng động cao hơn.
- Thông số quy trình cắt: Tốc độ cắt, tốc độ nạp liệu, v.v., cần được kết hợp với hiệu suất của vật liệu dụng cụ để đạt được hiệu quả cắt tốt nhất.
- Yếu tố chi phí: Trên cơ sở đáp ứng các yêu cầu cắt, ưu tiên lựa chọn vật liệu dụng cụ có hiệu suất chi phí cao để giảm chi phí sản xuất.
Khi dao tròn cacbua cắt các vật liệu khác nhau, việc lựa chọn vật liệu chế tạo dụng cụ là một quá trình ra quyết định toàn diện. Chỉ bằng cách hiểu đầy đủ các đặc tính của vật liệu cắt, kết hợp các yếu tố như thiết bị cắt, thông số quy trình và chi phí, thì mới có thể chọn được vật liệu dụng cụ phù hợp nhất để đảm bảo hoạt động cắt được thực hiện hiệu quả và ổn định, tạo ra giá trị lớn hơn cho doanh nghiệp.