庆祝硬质合金问世100年,山特维克可乐满回顾历史探讨金属切削行业未来-不锈钢3D打印工厂

庆祝硬质合金问世100年,山特维克可乐满回顾历史探讨金属切削行业未来-不锈钢3D打印工厂插图

✅大唐盛世-3D打印一站式服务平台,专注于金属3D打印的设计、加工、定制生产及应用,为新老用户提供钛合金3D打印、不锈钢3D打印、铝合金3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。大唐盛世多年金属3D打印经验,打印精密度高(误差小于0.05mm),售后保证,不满意可重做。

自1923年硬质合金成功研制以来,距今已有整整100年的历史。这种合金以抵御高温和快速加工的能力而闻名,是很多现代机床刀具的根基,对金属切削工具制造商也有着与众不同的意义。为纪念这一划时代的历史事件,全球金属切削领域专业企业山特维克可乐满Sandvik Coromant部门经理Rickard Sundstr?m撰文,通过硬质合金的丰富发展史,探讨如何确保未来对该材质的供应,以及对于行业的不凡意义和百年展望。

历史上的很多著名时期都会以当时的某种材料命名,例如石器时代、铁器时代等。根据工具材料对时代进行命名,证明了材料对于社会的重要意义,以及人类不断提升以找到更优材料的驱动力。经过几个世纪的发展,工具的应用范围和精密程度发生了重大改变,但是其作用始终未变,对于今日世界的运行依然发挥着同样至关重要的作用。

初期发展

*批普通合金钢的诞生归功于Robert Forester Mushet,他在1868年发现:向钢中加入钨,可增加其硬度,甚至在经过空气冷却处理之后依然硬度不减。这个发现构成了合金发展的基础,成就了工具钢的使用。1900年代早期,金属的形成和加工仍然属于高深技艺,技艺精湛的手工匠人将工具钢作为切削刀具材质使用。

但由于批量生产需求的增加,尤其是汽车等行业的起飞,一个事实变得清晰明了:即工具钢没有能力继续跟上时代的发展。其有限的耐热能力导致其面对高温时会软化,尤其是在刀具与工件的交互处,从而难以实现高速切削。

因此,高速钢应运而生,其中的钴含量高于工具钢。额外添加的钴提升了高速钢的热硬性,从而大幅提高了切削速度。更快速的切削速度使生产率进一步提高,总生产成本下降,*终成为降低车辆价格的因素之一,让大众都能够买得起车。

硬质合金问世

高速钢的成功实现了行业的进一步发展,*终促成了硬质合金的发明。1923年3月30日,Osram当时的研发主管Karl Schr?ter成功申请到*项专利“Gesinterte harte Metallegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung”(DE420689)。该材质*初用于灯泡行业的拉拔模具,其后硬质合金被开发出来,经测试后用于切削刀具。1927年,该材质亮相于莱比锡(Leipzig)一场展览。精细的硬质合金粒子通过金属粘结剂,粘结成复合材料硬质合金。*常见的硬质合金包括碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)和碳化钽(TaC),钴和镍常被用作粘结金属。

如果说高速钢的诞生变革了制造业市场,那么硬质合金以同样的方式促成了更快速的加工。钢件切削速度甚至可以高达每分钟150米,几乎比高速钢快四倍。

正是此时,山特维克开始研制硬质合金刀具。山特维克可乐满Sandvik Coromant品牌于1942年创立,*目的是提供以硬质合金为基础的现代切削刀具。第二年,山特维克可乐满首批用于金属切削的硬质合金刀具制造成功,而后的五十和六十年代,随着工业化的起飞,需求只增不减。

1969年,山特维克可乐满Sandvik Coromant于全球首先推出陶瓷涂层硬质合金刀片。这种陶瓷“Gamma涂层”极大提高了刀具的耐磨和耐热能力,使金属切削性能提升了50%之多。可乐满持续发展其硬质合金产品,为各种行业研发新材质的钻头。2005年,其GC4225硬质合金成为全世界畅销材质。

有限资源

那么硬质合金的未来如何呢?硬质合金生产的核心金属包括钨和钴等,但是这些资源的供应有限。以钴为例,它是锂离子电池的常用成分,有利于延长电池寿命。然而,不断飙升的需求以及开采难题意味着我们到2028年就可能会面临该资源的短缺问题。

为了保护这些有限的资源,制造商和供应商必须承担起相应责任,为资源的可持续发展发挥应有作用。可通过维修和翻新旧刀具的方式使刀具得到二次、甚至三次再利用。而对于完全不可再用的刀具,可通过回购项目售出,使废料得以循环再用,制成新材质。在山特维克可乐满Sandvik Coromant,这两种服务我们均提供,例如我们*近的钢件车削刀片包含至少40%的回收再用材质。在设计刀具之时就尽早考虑诸如供应和可持续性等问题,避免不必要的材料浪费。

展望未来

原材料的供应将成为影响硬质合金未来的一个要素。山特维克可乐满Sandvik Coromant将继续提升并充分利用可持续发展计划。尤其是我们回收业务很可能成为关键的发展方向,因为就其所需能源而言,这仍然是一项挑战。

虽然实现了重大创新飞跃,但是旧的切削刀具材质(例如高速钢)对于整体市场依然发挥着重要作用。毋庸置疑的是,尽管硬质合金已经发展了100年,但如今它对于很多行业而言依然是至关重要的切削刀具用材。当然,其进步空间也一直存在,应用也在变化。未来,新的应用将不断出现,所以我们将一直面临挑战:不断推出更新、更好的解决方案。

山特维克可乐满

山特维克可乐满Sandvik Coromant隶属于全球工业集团山特维克,是世界*的金属切削刀具制造商,同时也是刀具解决方案和专业加工知识的提供者,致力于制定行业标准,不断推出创新技术,在满足金属切削行业当前要求的同时,*世界进入工业4.0时代。教育支持、广泛的研发投入和强大的客户合作关系确保了机械加工技术的发展,改变、*和推动了制造业的未来。山特维克可乐满在全球拥有1700多项专利,员工超过7,700名,足迹遍布世界150个国家。

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

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