热熔钻制造技术简介
热熔钻,改变了传统钻孔、紧固件工序的工艺,使得以往加工过程中的难题----薄板,薄管的攻牙,紧固几秒钟就可以轻松解决.取代钻孔,取代焊接螺母,取代压铆螺母.热熔钻的钻头采用碳化钨材料,经过最先进的热处理工艺,使钻头能在1500—3000转/分钟的高速旋转状态下.其高硬度,高耐磨性经受垂直的强挤压力,其工作原理：
1高速旋转的热熔钻接触工件表面,与金属表面摩擦产生600℃以上的高温;
2快速进给的热熔钻产生的压力,高温可以瞬间软化工件表面;
3热熔钻挤压穿透的同时,把软化的金属部分拉伸成一个原来厚度3倍的金属衬套;
4高温软化不会改变金属材料的结构性能,整个过程只需2-6秒;
5在金属衬套作挤压攻丝,可承受高强度的拉力和扭力。
一. 热熔钻的应用行业
汽车零部件行业
钣金,空调,散热器
家具,医疗器械,健身器材
自行车行业
烟草机械设备
演艺设备行业
货架制作行业
游艇制作行业
厨具制作行业
三．热熔钻材质的选型
热熔钻的硬质合金牌号的选用是根据加工不同工件状况而选用不同的牌号，可供选用的我公司研发的热熔钻系列牌号较多，常用的几个硬质合金牌号的性能指标
牌号及性能
|
牌号 |
晶粒度（um） |
密度（g/m3） |
硬度（HRA） |
抗弯强度（N/m㎡） |
适用工件 |
|
XHXF30 |
0.06 |
14．10 |
92．3 |
4000 |
不锈钢钛合金 |
|
XHYL15 |
1.0 |
12.8 |
91.5 |
3000 |
普通碳钢 |
|
XHYL10.2 |
0.8 |
14.42 |
91.5 |
4000 |
普钢，不锈钢，耐热钢，钛合金 |
|
XHYL10D |
0.7 |
14.15 |
92.0 |
4000 |
普钢，不锈钢，耐热钢，钛合金 |
|
XHYU12 |
0.4 |
14.05 |
92.5 |
4000 |
普钢，不锈钢，耐热钢，钛合金 |
|
XHYC40T |
0.8 |
13.60 |
90 |
3500 |
不锈钢 |
四．热熔钻硬质合金的质量控制
硬质合金是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨（WC）,碳化（TiC），碳化（TaC）是常见组份。碳化物组份（或相）的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间。碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是金属（Co）,但对一些特别的用途，镍（Ni），铁（Fe）,或者其它金属及合金也可以使用。对于一个特定的碳化物和粘结相的成份组合称之为“牌号”。
碳化物，或称“硬质相”，在工程应用中通常是利用其耐磨性。
粘结相成份主要是利用其强度和耐蚀性。
一种材料的密度值（比重）是其质量与其体积之比。它采用排水技术（阿基米德法）来测量的。
密度在硬质合金工业中通常用于确定一个牌号成份的正确性。与通常的理解不同的是，现代硬质合金的孔隙度水平不能用测量密度的方法来确定。碳化钨(WC)的密度是15.7g/cm3, 的密度是8.9g/cm3。因此对于WC—Co牌号来说，随含量增加，密度现行减少。碳化钨的增加导致密度降低，因为纯碳化钨的密度值有4.9g/cm3。
矫顽磁力是硬质合金中的粘结相磁化和去磁后在一个磁滞回线中的剩磁。
由于在碳化物相平均晶粒尺寸和矫顽力之间有一个直接的关系，因此它在工业上是一种重要的无损失试验方法。碳化物相晶粒越细，矫顽力值越高。
硬质合金工业中钴粘结相的磁饱和测量被用于评价其成份。
钴是磁性的。碳化钨（WC）晶体，立方碳化钨晶体（Tic,TaC,NbC,VC,等等）是非磁性的。因此如果一个牌号中的钴的磁饱和值被测定，然后与含纯钴的试样的对应值相比较，钴粘结相的合金化水平就可以获得，这是因为与钴形成合金的元素影响饱和值。因此对于理想粘结相成份的任何变化都可以被测量。这个实验被用于确定对最佳碳含量的任何偏差，这是因为碳在成份控制中扮演了一个主要角色。
低的磁饱和值表明碳含量低和/或碳化物n相的存在。
高的磁饱和值表明有游离碳或石墨相的存在。
这两种情况对机械性能都是有害的。
一种材料的硬度是这样定义的：即材料抵抗金刚石压头产生压痕的能力。
维氏硬度（HV）测量方法是用一个标准的有方形基座的金字塔金刚石在一定的负荷条件下穿透试样表面。测量压痕的对角线即可得到硬度值，硬质合金常用的预载压力为3公斤（HV30）。这种方法在国际上广泛使用。
洛氏硬度（HRA）是另一种常用的硬度测量方法。这种系统测量以一个标准的金刚石锥头的穿透深度来获得硬度值。
由于维氏和洛氏硬度测量的原理不同，当从一种硬度转换成另一种硬度时必须注意。
硬质合金是使用粉末冶金方法制造的，其中金属粘结相用于碳化相烧结在一起。
因此存在这样的可能：由于不完全的烧结，少量的残余孔隙会存在于产品的金相结构中。
材料中存在的孔隙的体积是使用一种标准的比较程序来评价的。后者根据一系列的标准图谱将孔隙尺寸范围和分布分成不同类别。
尺寸10微米以下的孔隙称为“A”型孔隙；尺寸10-25微米的孔隙称为“B”型孔隙。更大尺寸的单独测量和分类。
硬质合金中孔隙的存在对机械性能有负面的影响。
硬质合金是采用金属粉末冶金方法制造的。其中金属粘结相用于将碳化物相烧结在一起。因此存在这样的机会；烧结后结构中某些地方存在过多的钴。这种情况被称为“钴池”。钴池是烧结时钴的不完全分布的结果。这可能是由于烧结温度过低，钴不能充分流动。原始粉末材料成型密度不够，或是在热等静压处理时孔隙被钴填充结果。
材料中钴池体积的评价是根据其尺寸和分布采用显微镜照片比较和/或单个测量。硬质合金中钴池的存在会影响耐磨性和强度。
|
序号
|
螺牙孔径 |
热钻孔径(mm) |
热钻最大穿透厚度(mm) |
设备参数选择 |
|
钢 |
不锈钢 |
|
标准型 短钻 |
标准型 长钻 |
平口型 短钻 |
平口型 长钻 |
转速 (RPM) |
功率(KW) |
转速 (RPM) |
功率(KW) |
|
1 |
一、公制粗牙部分 |
M3×0.5 |
￠2.7 |
1.5 |
2.5 |
2 |
4 |
2700-3300 |
0.8 |
2300-2900 |
0.8 |
|
2 |
M4×0.7 |
￠3.7 |
2 |
2.5 |
2.5 |
4 |
2700-3300 |
0.8 |
2300-2900 |
0.8 |
|
3 |
M5×0.8 |
￠4.5 |
2 |
3 |
2.5 |
4 |
2500-3100 |
1 |
2200-2800 |
1 |
|
4 |
M6×1.0 |
￠5.3 |
2.5 |
3.5 |
3 |
5 |
2500-3100 |
1 |
2200-2800 |
1 |
|
5 |
M8×1.25 |
￠7.3 |
3 |
4.5 |
4 |
6 |
2200-2800 |
1.5 |
1800-2400 |
1.5 |
|
6 |
M10×1.5 |
￠9.2 |
3 |
6 |
4 |
7 |
1900-2500 |
1.8 |
1600-2200 |
2.5 |
|
7 |
M12×1.75 |
￠10.9 |
3 |
6 |
4 |
7 |
1700-2300 |
2 |
1500-2100 |
2 |
|
8 |
M14×2.0 |
￠13.0 |
3.5 |
6 |
4.5 |
7 |
1500-2100 |
2.2 |
1300-1900 |
2.2 |
|
9 |
M16×2.0 |
￠14.8 |
3.5 |
7 |
4.5 |
8.5 |
1300-1900 |
2.5 |
1100-1700 |
2.5 |
|
10 |
二、公制细牙部分 |
M6×0.5 |
￠5.8 |
2.5 |
3.5 |
3 |
5 |
2500-3100 |
1 |
2200-2800 |
1 |
|
11 |
M6×0.75 |
￠5.6 |
2.5 |
3.5 |
3 |
5 |
2500-3100 |
1 |
2200-2800 |
1 |
|
12 |
M8×0.75 |
￠7.6 |
3 |
4.5 |
4 |
6 |
2200-2800 |
1.5 |
1800-2400 |
1.5 |
|
13 |
M8×1.0 |
￠7.5 |
3 |
4.5 |
4 |
6 |
2200-2800 |
1.5 |
1800-2400 |
1.5 |
|
14 |
M10×1.0 |
￠9.5 |
3 |
6 |
4 |
7 |
1900-2500 |
1.8 |
1600-2200 |
2.5 |
|
15 |
M10×1.25 |
￠9.3 |
3 |
6 |
4 |
7 |
1900-2500 |
1.8 |
1600-2200 |
2.5 |
|
16 |
M12×1.0 |
￠11.5 |
3 |
6 |
4 |
7 |
1700-2300 |
2 |
1500-2100 |
2 |
|
17 |
M12×1.5 |
￠11.3 |
3 |
6 |
4 |
7 |
1700-2300 |
2 |
1500-2100 |
2 |
|
18 |
M16X1.0 |
￠15.6 |
3.5 |
7 |
4.5 |
8.5 |
1200-1800 |
2.5 |
1050-1650 |
2.5 |
|
19 |
M16X1.5 |
￠15.4 |
3.5 |
7 |
4.5 |
8.5 |
1200-1800 |
2.5 |
1050-1650 |
2.5 |
高于化学计量值的碳会导致游离碳的形成，即材料中的非化合碳。碳化钨（WC）中理想的碳含量是6.13wt%。碳量可接受的范围是6.05—6.14%，大于6.14%的任意数量将会导致游离碳的形成，即微观结构中的石墨。硬质合金中石墨体积的评价采用同孔隙度一样的程序。石墨的存在会显著降低材料的强度和耐磨性。
低于化学计量的碳会导致n相碳化物的形成。碳化物（WC）中理想的碳含量是6.13wt%。碳量可接受的范围是6.05—6.14%，低于6.02%的碳量会导致可见的碳缺乏，导致n相碳化物的形成（W，Co2C,W2C）。
材料中n相碳化物体积的评价采用同孔隙度类似的程序。
这些碳化物相的存在会显著降低材料的强度，增加材料的脆性。
抗弯强度（TRS）是在一个标准的三点弯曲试验中在材料的破断点测得的应力。此试验应用于硬质合金时，使用一个标准的施载夹具及试样（￠3.25mm×38mm）。TRS使用几个测量值的平均值作为测量值。随试样几何形状，表面状态及试验设备不同，此值可以变化很大。特别要指出的是，此结果对表面光洁度，表面残留应力，表面腐蚀及材料内部的缺陷很敏感。
必须注意，不能只用ＴＲＳ值作为牌号选择的标准。
五．热熔钻主要生产设备
喷雾干燥塔，全自动压力机，过压烧结炉，精密磨床。
六．热熔钻选用的参数及规格
七．攻丝用螺纹刀具的选型
方头直柄右螺旋槽丝锥－铝合金用
|
型号 |
基本尺寸 |
齿数
|
适用范围 |
|
|
d1 |
P |
d2 |
L1 |
L3 |
a×a |
牙型 |
牌号 |
YK20F |
|
4201A-M4 |
M4 |
0.70 |
4.50 |
63 |
13 |
3.40 |
60° |
3 |
|
|
|
4201A-M5 |
M5 |
0.80 |
6.00 |
70 |
16 |
4.90 |
60° |
3 |
|
|
|
4201A-M6 |
M6 |
1.00 |
6.00 |
80 |
19 |
4.90 |
60° |
3 |
|
|
|
4201A-M8 |
M8 |
1.25 |
8.00 |
90 |
22 |
6.20 |
60° |
3 |
|
|
|
4201A-M10 |
M10 |
1.50 |
10.00 |
100 |
24 |
8.00 |
60° |
3 |
|
|
方头直柄直槽丝锥—铝合金用
|
型号 |
基本尺寸 |
齿数
|
适用范围 |
|
|
d1 |
P |
d2 |
L1 |
L3 |
a×a |
牙型 |
牌号 |
YK20F |
|
4202A-M4 |
M4 |
0.70 |
4.50 |
63 |
13 |
3.40 |
60° |
3 |
|
|
|
4202A-M5 |
M5 |
0.80 |
6.00 |
70 |
16 |
4.90 |
60° |
3 |
|
|
|
4202A-M6 |
M6 |
1.00 |
6.00 |
80 |
19 |
4.90 |
60° |
3 |
|
|
|
4202A-M8 |
M8 |
1.25 |
8.00 |
90 |
22 |
6.20 |
60° |
3 |
|
|
|
4202A-M10 |
M10 |
1.50 |
10.00 |
100 |
24 |
8.00 |
60° |
3 |
|
|
八．热熔钻的维护保养
热熔钻使用一段时期后，表面会有磨损，刀体上会附和一些热熔膏或工件杂质，为确保加工工件的准确，提高热熔钻的使用寿命，可将热熔钻夹在车床或铣床夹头上，用研磨膏修磨，即可切忌注意安全。
九．热熔钻使用注意事项
1）热熔钻在使用过程中，每钻5-10个孔时，涂一次散热油；
2）热熔钻的夹头，如果没有专用散热器，可使用压缩空气降温；
3）热熔钻的钻床要根据《热熔钻的选用参数及规格》表，选择相应的马达功率和转速；
4）在攻丝时，选用攻丝油。
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