硬質(zhì)合金的成型制作工藝方法

>硬質(zhì)合金工件可采用多種工藝方法成型。根據(jù)工件的尺寸、形狀復雜水平和生產(chǎn)批量， 大部分切削刀片都是采用頂壓和底壓式剛性模具模壓成型。在每一次壓制時，為了保持工件重量和尺寸的一致性，必須保證流入模腔的粉料量（質(zhì)量和體積）都完全相同。粉料的流動性主要通過團塊的尺寸分布和有機結(jié)合劑的特性來控制。通過在裝入模腔的粉料上施加 10-80ksi（千磅/平方英尺）的成型壓力，就可以形成模壓工件（或稱“坯件”）。 即便在極高的成型壓力下，堅硬的碳化鎢顆粒也不會變形或破碎，而有機結(jié)合劑卻被壓 入碳化鎢顆粒之間的縫隙之中，從而起到固定顆粒位置的作用。壓力越高，碳化鎢顆粒的結(jié)合就越緊密，工件的壓制密度就越大。牌號硬質(zhì)合金粉料的模壓特性可能各不相同，取決于金屬結(jié)合劑的含量、碳化鎢顆粒的尺寸和形狀、形成團塊的程度，以及有機結(jié)合劑的成分和添加量。為了提供有關牌號硬質(zhì)合金粉料壓制特性的量化信息，通常由粉料生產(chǎn)商來設計構建模壓密度與成型壓力的對應關系。這種信息可確保提供的粉料與刀具制造商的模壓工藝協(xié)調(diào)一致。
大尺寸硬質(zhì)合金工件或具有高長寬比的硬質(zhì)合金工件（如立銑刀和鉆頭的刀桿）通常采用在一個柔性料袋中均衡壓制牌號硬質(zhì)合金粉料來制造。雖然均衡壓制法的生產(chǎn)周期比模壓法要長一些，但刀具的制造成本較低，因此該方法更適合小批量生產(chǎn)。這種工藝方法是將粉料裝入料袋中，并將袋口密封，然后將裝滿粉料的料袋置于一個腔室中，通過液壓裝置施加30-60ksi 的壓力進行壓制。壓制成的工件通常要在燒結(jié)之前加工成特定的幾何形狀。料袋的尺寸被加大，以適應壓緊過程中的工件收縮，并為磨削加工提供足夠的余量。由于工件在壓制成型后要進行加工，因此對裝料一致性的要求不像模壓法那樣嚴格，但是，仍然希望能保證每一次裝入料袋的粉料量相同。如果粉料的裝料密度過小，就可能導致裝入料袋的粉料不足，從而造成工件尺寸偏小而不得不報廢。如果粉料的裝料密度過大，裝入料袋的粉料過多，工件在壓制成型后就需要加工去除更多的粉料。盡管去除的多余粉料和報廢的工件都可以回收再用，但這樣做畢竟會降低生產(chǎn)效率。
硬質(zhì)合金工件還可以利用擠出模或注射模進行成型加工。擠出成型工藝更適合軸對稱形狀工件的大批量生產(chǎn)，而注射成型工藝通常用于復雜形狀工件的大批量生產(chǎn)。在這兩種成型工藝中，牌號硬質(zhì)合金粉末懸浮在有機結(jié)合劑中，結(jié)合劑賦予硬質(zhì)合金混合料像牙膏那樣的均勻一致性。然后，混合料或者通過一個孔被擠出成型，或者被注入一個模腔中成型。牌號硬質(zhì)合金粉料的特性決定了混合料中粉末與結(jié)合劑的更佳比例，并對混合料通過擠出孔或注入模腔的流動性具有重要影響。