在硬质合金生产中,成型工艺是生产过程中不可缺少的一道工序;挤压成型主要用于横截面相同的产品生产;由于挤压产能产量大,特别是用于长型产品生产,如棒材,长条等,有独特的优势;挤压成型主要依靠塑性成型,因此,挤压坯产品整体密度均匀,有利于烧结致密化。 由于挤压成型方式和挤压,脱脂预烧有着紧密的联系,因此,所谓的挤压技术应包括:混练工艺,模具设计制作,挤压工艺,烘干(阴干),脱脂预烧工艺,切割修型,烧结工艺。 近年来,由于市场因素,挤压得到前所未有的发展;成型及挤压工艺更是千奇百怪;成型剂的选择也是各显神通;具有代表性的有:石蜡,PEG,甲基纤维素,乙基纤维素,硬脂酸,二硫化氢,甘油,四氢萘,大豆油,10#甲醇,纯水,MA-10R,CP-P粉,PEG8000石蜡粉等;各种化工材料相互搭配不同,其化学反应产生性质不同,成型因素及脱脂工艺也不同,所需要的设备选择不同,形成各生产厂家各自有自己特色挤压技术;当然,技术工艺因素产生的产品质量也有所差异。 应该说,在WC-CO合金生产成型领域里,目前世界上还没有一种成型剂对终端产品的副作用可以比石蜡小;但由于技术工艺不恰当,石蜡给成型和脱脂带来困难,生产厂家不得不退而求次,从中寻找石蜡代用品。以下介绍目前国内常用的主要几种成型方式: 1, PEG工艺: 成分:PEG,石蜡,二硫化氢,纯水。 PEG(聚乙二醇)水溶性, 分子HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH 。由于聚合条件不 同,低级为液态,常见的有四种:200,300,400,600。高级的为固态,常见的有四种:1000,1500,4000,6000,数字表示它的分子量。PEG分子量不同,其熔点也不同,400熔点为4-10º;4000熔点为50-54º;PEG有强吸湿性;不同分子量混合因分子量变化会改变其性质;如1500和300等量混合,其外表似凡士林,却能全部溶于水,吸湿性介于液态和固态间,粘稠性与溶剂性和固态相近。 将几种成分物质和物料混合进行加热混练,加热温度60℃左右;当物料和成型剂充分 混合均匀后,停止加热;混练后的挤压RTP的干稠程度以适合挤压工艺参数为限;由于PEG有强吸湿性,物料混练后应及时进行挤压。 2, 石蜡甘油工艺: 石蜡分为矿物蜡和石油蜡;其化学式为:CxHy;主要有C,H两种化合物;C原子数在18-30为烃类混合物,主要组分为直链烷烃,还有少量个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃;主要质量标准是以熔点和含油量;一般每隔2℃为一品种,如:48,50,52,54,56,58等牌号。熔点越低则含油量越高。 挤压RTP混练时一般石蜡的添加量在5-6.5%间,甘油为助滑剂适量。混练加热温度 60-80℃间;当物料与成型剂充分混合后,挤压混练转冷却,冷却温度不易太冷,物料冷却至40º左右就可进行擦碎,并应马上进行挤压。 3,甲基纤维素MC(乙基纤维素HC)硬脂酸CH3(CH2)nCOOH,四氢萘工艺 无论是MC,HC都属于水溶性物质,其残余性质与橡胶相似,有凝胶颗粒存在;物质主要以气化或裂化形式挥发,游离碳较多;虽然有较好的成型性能,排除成型剂也较为容易,但对硬质合金的最终产品有不利的影响,故不推荐使用。 4, 石蜡,CP-P粉,MA-10R工艺 将物料和成型成分按一定比例加汽油进行混合混练;物料的干湿以挤压工艺参数设定标准为限;混练时间30-60分钟之间,不需要加热或冷却;混练完成后真空形式进行干燥,当汽油被真空带走后,挤压RTP干燥完成。干燥完成后对挤压RTP进行擦碎,并进行保护,放置20分钟后就可进行挤压。当天混练的挤压RTP物料必须挤完,以免物料干固难于挤压。 5, PEG8000工艺 此工艺为目前德国一家较先进的挤压成型工艺,其性质不清楚。无法提供太多资料。 6, 石蜡,大豆油工艺: 将物料RTP与4-5%的石蜡和一定比例的大豆油进行加热混练,混练加热温度70-90℃间;当物料和成型物质成分充分混合均匀后(一般为2-4小时左右);转冷却降温,温度降至40℃左右,使用摇摆式擦碎机擦碎,制成的挤压RTP应及时进行挤压。此工艺脱脂应使用氢气脱脂。 无论是何种成型工艺,需要的成型剂量应根据产品的大小和挤压机型号功率大小来决定,在可能可以少加的情况,决不多加成型剂;因为成型剂只是针对成型而用,当成型任务完成后,成型剂就成了对硬质合金最终产品质量有害的物质。 每一种不同的成型工艺,相对应的脱脂工艺也一定大不相同,因此,不能只顾知道选择成型工艺而忽视脱脂工艺和脱脂方式。 |