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碧威-隕石1-a5dm

第一节退火、正火的定义、目的和分类

n 退火:把工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺。

n目的:均匀化学成分,改 善机械性能(降低硬度,提高塑性、韧性),消除或减少应力,为最终热处理作准备。

n分类:

l在临界温度以上的退火(重结 晶退火),包括完全退火(均匀化退火)、不完全退火、扩散退火、球化退火;

l临界温度以下的退火,包括软化退火,再结晶退火,去应力退火

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n铸铁件的退火包括各种石墨化退火及去应力退火;

n 有色金属退火主要是扩散退火、再结晶退火及去应力退火。

n正火:把工件加热到Ac3(Accm)以上适当温度(30~50℃),保温适当 时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。

n目的:提高硬度、细化晶粒,获得比较均匀的组织和性能。

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第二节 常用退火工艺方法

一、扩散退 火:

1、定义:

l将金属铸锭、铸件、锻件或锻坯在略低于固相线的温度下长期加热,保温后缓慢冷至室温的热处理工艺。

l 扩散退火称均匀化退火。

2、目的:

以消除或减少化学成分偏析及显微组织(枝晶)的不均匀性,达到均匀化目的。

3、 应用:

多用于优质合金钢,偏析现象较为严重的合金以及碳钢。

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4、加热温度、保温时间的确定

n加热温 度:Ac3或Accm以上 150-300℃;温度过高影响加热炉寿命钢件烧损过多.

n 一般加热温度:碳钢: 1100-1200℃;合金钢: 1200-1300℃

n加热速度: 100-200℃/h

n保温时间: 30-60分种/25毫米或 1.5-2.5分/毫米

n若装炉量较大则

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式中:τ-时间 (h) Q-装炉量(t)吨

n 保温时间≤15h

5、冷却速度的确定

n冷却速度: 50 ℃/ h 。

n高合金钢的冷却速度 ≤20-30 ℃/ h。

n出炉温度600℃以下出炉空冷。

n高合金钢,高淬透性钢应低于350℃ / h ,以免产生应力过高。

6、说明:

n扩散退火要补充一次完全退火,铸锭不必要。

n扩散退火不能完全消除组 织和成分不均匀想象,要结合压力加工方法。

n铜合金的扩散退火温度: 700-950 ℃

n铝合金的扩散退火温 度:400-500℃

二、完全退火

1、定义

将钢件或钢材加热到Ac3点以上20~30℃,使之完全奥氏 体化,然后缓慢冷却,获得接近于平衡组织的热处理工艺

2、目的

细化晶粒,降低硬度,改善切削性能,消除内应力。

3、 适用范围

含碳0.30-0.60%的亚共析钢(中碳钢)。

4、保温时间的确定

n对结构钢、弹簧钢、热作 模具钢等的完全退火退火加热速度取100~200℃/h,保温时间如下式:

image

其中: τ-时间 (h) 、 Q-装炉量(t)吨

n 对于亚共析钢锻轧钢材完全退火主要是消除锻后的组织及硬度的不均匀性,改善切削加工性能,为后续的热处理做好组织准备.保温时间:

τ=(3~4)+(0.4~0.5)Q (h)

其中: τ-时间 (h) ;Q-装炉量(t)吨

5、冷却速度的确定

n冷却速度: 小于200 ℃/h ;而碳钢,低合金钢:100℃/h;高合金钢:50℃/h。

出炉温度: 600℃以下空冷。

三、不完全退火

1、 定义:

将钢件加热至Ac1和Ac3之间,或Ac1与Accm之间,经保温冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺.

2、目 的:

n降低硬度,改善切削性能;

n经淬火,回火后获得良好的综合机械性能。

3、说明:

n 不完全退火的温度低,时间短,故成本较低。

n亚共析钢有时可以采用不完全退火来代替完全退火。

n过共析钢的不完全退火, 实际上是球化退火的一种。

四、球化退火

1、概念:

使钢中的碳化物球化,或获得球状珠光体的退火工艺。

加 热温度Ac1+10~30℃。

2、说明:

球化原因:片状渗碳体的单位体积所占的表面积大于球状的,表面能大于球状。

这 种球化主要是指先共析碳化物和共析碳化物,一次碳化物主要采用热锻的方法破碎。

3、目的:

1)降低硬度,改善切削性能;

2)获得均匀组织,改善热处理工艺性(加热时过热敏感性,变形,热裂倾向小);

3)经淬火、回火后获得优良的综合机械性 能(原始组织为球状时,经淬火回火后强度硬度相同时,塑性韧性更好,具有更高的接触疲劳强度和更长的寿命)。

4、球化退火工艺

① 低于Ac1点温度的球化退火:

n概念:把退火钢件加热到略低于Ac1的温度,经过长时间的保温。使碳化物由片状变成球状的方法。

n 应用:少。

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② 往复球化退火:

n概念:把钢先加热 到略高于Ac1点的温度,加热保温一段时间,而后又冷却至略低于Ar1,

n应用:此方法只适用于于小型工具,因粗大工件或装入量很大时, 往复加热冷却很难实现。

n 例如:碳钢和低合金钢加热到AC1略高的温度(730-740℃)保温,而后冷却至680℃,如此重复多次,最后空冷至室温获得球状球光体。反复加热可溶 断先共析渗碳体网,加速球化过程。

③ 一次球化退火法:

n概念:加热到稍高于Ac1温度保温,然后冷到低于Ar1的温度 (550℃),出炉空冷或炉冷到室温,形成球状珠光体。

n应用:目前生产上最常用的球化退火工艺,实际上为不完全退火法。

n 说明:若钢中含有网状渗碳体,则要求球化退火前进行一次正火处理,以去除网状渗碳体,获得细片状珠光体。

 

5、球化退火 的原理:

在加热稍高于Ac1的温度时,得到奥氏体及未溶解的渗碳体颗粒,或碳的富集区,在以后冷至低于Ar1温度过程中,渗碳体粒子或面 的富集区,作为珠光体转变时形核核心,形成球状珠光体。

6、保温时间:4小时

7、冷却速度:20 ℃/h。

五. 再结晶退火

1、概念

经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒,以消 除形变强化和残余应力的热处理工艺。

2、目的:

消除加工硬化,降低硬度,改善切削加工性能;提高延展性(塑性),及压延 成型性能。

3、应用:

存在加工硬化的冷变形金属。

4、再结晶退火温度:

一般钢材再结晶 退火温度650~700℃;铜合金 600~700℃;铝合金 350~400℃。

六、去应力退火:

1、概念:为去除由 于形变加工、锻造、焊接等所引起的及铸件内存在的残余应力(但不引起组织的变化)而进行的退火。

2、目的:去除残余应力。

3、 应用:铸造、锻造、焊接等存在残余应力的工件。

4、温度的确定:去应力退火的温度范围很宽,应根据具体情况而定。

5、冷 却方式:去应力退火均应缓慢冷却到室温,以免产生新的应力。

第三节 钢的正火

1、概念:加热温度Ac3(Accm) +(30~50℃),保温然后空冷。

2、目的及用途:

n为消除网状碳化物,过共析钢的球化退火提供细片状球光体,

n 改善组织,消除热加工缺陷。如消除粗大铁素体块,消除魏氏组织。

n提高硬度,改善切削加工性能。

n作为普通零件的最终热 处理。

3、温度选择:为缩短工件在高温时的停留时间,而心部又能达到要求得加热温度,采用稍高于完全退火的温度。

4、保 温时间:以工件烧透为准。

5、应注意的问题:

n低碳钢正火的目的:提高硬度,改善切削性能。

对碳很低 的钢,如正火后硬度仍低,可造当提高加热温度增大过冷奥氏体的稳定性获得较细的珠光体,与分散度较大的铁素体。

n中碳钢正火:应根据钢的 成分及工件尺寸来确定冷却方式。

n过共析钢正火:消除网状碳化物。

加热时必须保证碳化物全部溶入奥氏体中,为抑制自由碳 化物的析出使其获得伪共析组织,采用较大冷速,如鼓风,喷雾,甚至油冷,水冷至Ar1点以下,取出空冷。

4.双重正火

有 些锻件的过热组织或铸件粗大铸造组织,一次正火不能达到细化组织的目的,采用两次正火。

l 第一次正火:Ac3+150 ~200 ℃以扩散办法消除粗大组织,使成分均匀。

l 第二次正火:Ac3+30~50 ℃ 目的是为了细化组织。

第四节 退火 正火后钢的组织和性能

1、组织比较

相同点:均是珠光体型组织

不同点:

正火得到的珠光 体,过冷度较大,片间距细小;

完全退火得到的珠光体片间距较大。

2.性能比较

n亚共析钢,正火的强度、 硬度、韧性较高,塑性相仿;

n过共析钢,退火后强度、硬度、韧性均低于正火的,只有球化退火的,因其所得组织为球状珠光体,故其综合性能 优于正火的。

n总之,对于含碳量相同的工件,正火后的强度和硬度要高于的退火的。

3、退火与正火的选用

根 据钢种,前后连接的冷热加工工艺,以及最终加工零件

使用条件来进行。

选择原则:

n含碳小于0.25%的 钢应采用正火,以提高硬度,改善切削加工性能。

n含碳量为0.25~0.5%的钢,可以采用退火或正火处理,但一般采用正火处理。正火后 其硬度接近于最佳切削加工硬度。

n含碳量为0.50~0.75%的钢,一般采用完全退火,以降低硬度,改善切削加工性能。

n 含碳量为0.75~1.0%的钢,做弹簧用完全退火;做刀具采用球化退火。

n含碳量大于1.0%的钢,用于制造工具,均采用球化退火作预 备热处理.

n当钢中含有较多合金元素时,一般用高温回火来降低硬度,以便切削加工。

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BW正面-960119-2

选择题

l1、G91 G01 X12.0 Y16.0 F100执行后,刀具移动了( )mm。

lA.20 B.25 C. D.28

l2、数铣加工 程序段有( )指令时,冷却液将关闭。

lA.M03 B.M04 C.M08 D.M30

l3、数铣接通电源后,不作特 殊指定,则( )有效。

l A.G17 B.G18 C.G19 D.G20

 

l4、加工程序段出现 G01时,必须在本段或本段之前指定( )之值。

lA.R B.T C.F D.P

l5、G91 G03 XoYoI-20JOF100执行前后刀所在位置的距离为( )。

l A.0 B.10 C.20 D.40

 

l7、图示加工零件中,为( )铣削方式。

l A.顺铣 B.逆铣 C.顺逆铣 D.二者都不是

l

l8、 GOO G01 G02 G03 X100.05;此时只有( )起作用。

l A. G00 B. G01 C. G02 D. G03

l9、在YZ平面中,铣一圆弧,则应选用( )平面选择代码。

l A. G16 B. G17 C. G18 D. G19

l10、从子程序返回到主程序用( )。

l A. M98 B. M99 C. G98 D. G99

l11、 准备功能代码G04代表的含义是( )。

l A.直线插补 B.假想轴插补 C.暂停(延时)功能 D.准确停止

 

l12、N10G04P1000;代表的含义是( )。

l A.调用程序号为1000的子程序 B.调用程序号为1000的宏程序

l C.延时1000s D.延时1s

l13、刀具在加工中会产生初期磨损,使其半径 变小,使加工产生误差,这种尺寸误差可通过( )方法来补偿就可达到要求。

l A.半径补偿 B.长度补偿 C.更换刀具 D.以上都不是

l14、当调用了程序:M98P L时,若其中的L被省略时,默认为调用( )。

l A.0次 B.1次 C.2次 D.3次

 

l15、沿X、Y、Z 轴移动的最小设定单位为0.001mm时,若输入X 1.23456;则机床沿X 正向的移动量为( )mm。

l A.1.23456 B.1.2345 C.1.234 D.1.235

l16、 用户宏程序是指含有( )的程序。

l A.子程序 B.变量 C.固定循环 D.常量

l17、G00代码的作用是( )。

l A.直线插补 B.快速点定位 C.顺时针圆弧差补 D.逆时针圆弧差补

l18、G92代码的作用是( )。

l A.不指定 B.设置绝对尺寸编程 C.设置增量尺寸编程 D.设定坐标系

l19、数控铣床的刀具号是用( )指定。

l A. G B. T C. D D. F

l20、M00代码的作用是( )。

l A.程序停止 B.计划停止 C.程序结束 D.不指定

l21、M01代码的作用是( )。

l A.程序停止 B.选择停止 C.程序结束 D.不指定

l22、M02代码的作用是( )。

l A.程序停止 B.计划停止 C.程序结束 D.不指定

 

l19、数控铣床的刀具号是用( )指定。

l A. G B. T C. D D. F

l20、M00代码的作 用是( )。

l A.程序停止 B.计划停止 C.程序结束 D.不指定

l21、M01代码的作用是( )。

l A.程序停止 B.选择停止 C.程序结束 D.不指定

l22、M02代码的作用是( )。

l A.程序停止 B.计划停止 C.程序结束 D.不指定

l25、加工如图零件,则最好选用( )铣刀。

l A.f10 B.f20 C.f30 D.f40

l

l26、加工图示零件,刀具直径选为( )。

l A.f10 B.f20 C.f8 D.f25

l

l27、如图零件,若选用φ20铣刀,则会( )。

l A.正确切削 B.过切 C.报警 D.机床停

l

l28、返回机械原点指令是( )。

l A. G10 B. G20 C. G28 D. G39

l29、要使所有工作坐标系平移,则选用( )命令。

l A. G53 B. G54 C. G52 D. G50

l30、铣刀为4齿,每齿进给量为0.1mm,转数500r/min,则进给速度为( )。

l A.100mm/min B.200mm/min C.300mm/min D.400mm/min

 

l31、取消刀具 半径补偿G40,轨迹正确的是( A )。

l

l

l 32、取消刀具半径补偿G40,轨迹正确的是( B )。

l

 

l33、取消刀具半径补偿G40,轨迹正确的是( B )

l。

l

l 34、图示是( )的伺服驱动系统。

l A.开环方式 B.半闭环方式 C.闭环控制 D.混合环控制

l

l35、图示是( )的伺服驱动系统。

l A.开环方式 B.半闭环方式

lC.闭环控制 D.混合环控制

l36、图示是( )的伺服驱动系统。

l A.开环方式 B.半闭环方式 C.闭环控制 D.混合环控制

l37、评价数控铣床最重要的指标是定位精度和( )。

l A.重复定位精度 B.精度等级 C.加工能力 D.价格

l38、 机床原点的位置( )。

lA.可在程序中设定 B.由厂家确定

l C.在加工前设定 D.每次开机时设定

l39、 数铣电源接通后,是( )状态。

lA.G40 B.G41 C.G42 D.G43

l40、伺服装置每发出一个脉冲信 号,反映到机床移动部件上的移动量称为( )。

lA.位置精度 B.机床定位精度 C.脉冲当量 D.加工精度

l41、 只在被指令的程序段内有效的G代码是( )。

lA.G00 B.G04 C.G20 D.G40

l42、G91 G01 X3.0y4.0F100执行后,刀具移动了( )mm。

lA.1 B. C.0.75 D.5

l43、数控铣床的准 备功能中,逆圆插补的G代码为( )。

lA.G03 B.G02 C.G20 D.G30

l44、在G01 X8.0 Y8.0 F100 ,则X轴的进给速度为( )mm/min。

lA.100 B.50 C.50 D.25

l45、数 铣中,( )表示主轴顺时针转的指令。

lA.M03 B.M04 C.M05 D.G04

l46、在G00程序段中,( )值将不起作用。

lA.X B.S C.F D.T

l47、G91 G02 X20.0 Y20.0R-20.0 F100执行前后刀所在位置的距离为( )。

lA.0 B.20 C.20 D.40

l48、编写程序的最小数值由( )决定。

lA.加工精度 B.滚珠丝杠精度 C.脉冲当量 D.位置精度

l49、G91 G01 X12.0 Y16.0 F100执行后,刀具移动了( )mm。

lA.20 B.25 C. D.28

l50、在数铣上加工一圆弧 G91 G02 X60 Y0 I30 J0 F80,其圆弧半径为( )。

l A.60 B.80 C.45 D.30

l51、 适用于闭环系统的驱动元件为( )。

l A.电液脉冲马达 B.步进电机 C.交流伺服电机 D.感应同步器

l52、目 前数控机床的加工精度和速度主要取决于( )。

l A.CPU B.机床导轨 C.检测元件 D.伺服系统

判断题

l1、 GO1是直线插补指令。( O )

l2、G02 是逆时针园弧插补指令。( X )

l3、G90是绝对尺寸指令。( O )

l4、G91是增量尺寸指令。( O )

l5、M03主轴顺时针方向旋转。( O )

l5、M04 主轴逆时针方向旋转。( O )

l6、M05是主轴停止指令。( O )

l7、S1000表示主轴转速 1000rpm。( O )

l8、G代码都是续效指令。( X )

l9、在程序中设定G00代码执行时的机床移动速度、 可以缩短加工所需的辅助时间。( X )

l10、在程序中指定F1000,当程序执行时,主轴转速是1000mm/min。( X )

l11、 编程时使用左刀补还是右刀补,是根据刀具在工件的左侧或右侧来决定。( X )

l12、为了保证机床安全,在主轴开关由M03转为M04 时,必须先用M05来使主轴停转。( O )

l13、图示刀具是采用G41指令来加工工件的。( X )

l

limage

l

l14、子程序最多调用四 重。( X )

l15、执行指令G90 G0 X0 Y0与执行G91 G0 X0 Y0意义是相同的。( X )

l16、 若在一条圆弧插补指令语句中同时定义了I、J、K和R,则以R为准,而I、J、K 无效。( O )

l17、在一个数控加工程序里可以同 时设定多个工作座标系来进行加工。( O )

l18、M02指令与M30指令的结果都是使程序结束,两者没有区别。( X )

l19、 在同一程序段中出现2个以上同一组G代码时,则只有最后的G代码有效。( O )

l20、在使用子程序时,不但可以从主程序调用子程序, 子程序也可以调用其它程序。( O )

l21、使用用户宏时由于可以用变量代替具体数值,因而在加工同一类的工件时,只需将实际的值赋与 变量即可,而不需要对每一个零件都编一个程序。( O )

l22、G00指令的运动轨迹是一条直线。( X )

l23、 使用G41时,必须用G40取消后,才能使用G42。( O )

l24、脉冲当量标志着数控机床位移精度的分辨率。( O )

l25、 数控铣床的加工速度由CPU的时钟速度决定。( X )

l26、数控铣床的G00与G01在程序中均可互换。( X )

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCDCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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弊 社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富な パリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミ ル

(7)医療用品エン ドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

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(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の 全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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一、 形状误差的评定

形状误差 是实际被测要素对其理想要素的变动量(f)

1.最小条件

指实际被测要素相对于理想要素的最大变动量为最小。

此 时,对实际被测要素评定的误差值为最小。

由于符合最小条件的理想要素是唯一的,所以按此评定的形状误差值也将是唯一的。

 

2.形状误差与公差

形状误差是指单一实际被测要素的形状对其理想要素的变动量。

形状公差是指单一实际被测要素的 形状所允许的变动全量,是为限制形状误差而设置的。

形状误差共有四种,直线度误差、平面度误差、圆度误差和圆柱度误差。

判 断零件形状误差的合格条件为形状误差值小于等于其相应的形状公差值,即:f≤t或φf≤φt。 

 

二、 形状公差各项目

1.直线度

 

 直线度公差是被测实际要素对其理想直线的允许变动全量。

 用来控制圆柱体的素 线、轴线、平面与平面的交线误差 。

 

1.1直线度分类

 

art603在给定平面上的直线度

image

art604任意方向上的直线度

image

1.2直线度误差测量

直线度误差的测量 仪器有刀口尺、水平仪、自准直仪等

image

刀口尺:与被测要素直接接触,从漏光缝的大小判断 直线度误差。空隙较大时可用塞尺测量。

image

image

2.平面度

 平面度公差是被测 实际要素对理想平面的允许变动全量,用来控制被测实际平面的形状误差。

 

平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面间的 区域。

实际平面必须位于间距为公差值0.1mm的两平行平面间区域内。

 

平面度测量仪器有平晶(a)、 平板和带指示表的表架(b)、水平仪、自准直仪和反射镜等。

3.圆度

圆度公差是被测实际要素对理想圆的允许变动全量。 用来控制回转体表面(如圆柱面、圆锥面、球面等)正截面轮廓的形状误差

圆度公差带是在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆间的区域。

 

被测圆柱面任一正截面的轮廓必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆间区域内。

 

用 转轴式圆度仪测量的工作原理见图4-20。测量时将被测零件安置在量仪工作台上,调整其轴线与量仪回转轴线同轴。记录被测零件在回转一周内截面各点的半径 差,绘制出极坐标图,最后评定出圆度误差

圆柱度公差是被测实际要素对理想圆柱所允许的变动全量。用来控制被测实际圆柱面的形状误差。

水 平仪测量:将水平仪放在桥板上,先调整被测零件,使被测要素大致处于水平位置,然后沿被测要素按节距移动桥板进行连续测量。

圆柱度公差可以对圆柱表面的纵、横截面的各种形状误差进行综合控制,如正截面的圆度、素线的直线度、过轴线纵向截面上两条素线的平行度误差等。

 

被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.05mm两同轴圆柱面间的区域内。

 

圆柱度误差的测量,可在圆度测量基础 上,测头沿被测圆柱表面作轴向运动测得。

 

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(6)ダイヤモンドエンドミ ル

(7)医療用品エン ドミル設計

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(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエ ンドミル~大型エンドミル供給

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碧威信封-背面~1

第一节 光 滑圆柱的公差与配合的概念

 

一、有关尺寸的术语、定义

设计图样上的尺寸标注 Ø100±0.14mm

1、基本尺寸(D,d)Ø100

2、极限尺寸:允许尺寸变化的两各界限值。

最 大极限尺寸:Dmax dmax

最小极限尺寸:Dmin dmin

3、实际尺寸:在零件上实际测量的尺寸。

举 例: 一批轴尺寸为 Ø100±0.14mm ,若某一轴

实际尺寸为 Ø99.92mm,判断其合格性。

¨

4、实体状态和实体尺寸

最大实体状态:合格零件占有材料最多时的状态

最大实体尺寸:Dmin dmax

最小实体状态:合格零件占有材料最小时的状态

最小实体尺寸:Dmax dmin

二、 尺寸偏差、公差

1、 尺寸偏差 : 某一尺寸—基本尺寸所得的代数差

2、 实际偏差:实际尺寸—基本偏差=实际偏差

 

3、极限偏差

极限尺寸—基本尺寸=极限偏差

上 偏差:ES=Dmax-D es=dmax-d

下偏差:EI=Dmin-D ei=dmin-d

实际偏差在极限偏差 范围内即为合格

极限偏差在图样上的标注:

Ø100±0.14mm Ø50 Ø25

说明:偏差可为 正、负、零。

 

4、尺寸公差: TD Td

定义:允许尺寸的变动量

Ø100±0.14mm ,变动量为0.28

计算: TD=Dmax-Dmin=ES-EI TD=dmax-dmin=es-ei

说 明:①公差值为正直

②公差大小反映零件加工的难易程度,

尺寸的精确程度。动画演示

5、 尺寸的公差带图

为清晰表达一批轴和孔的公差与配合,引入公差带图。

不画孔、轴的结构,只画放大了的孔、轴公差带。

 

例如:画尺寸公差带图:轴Ø25f6

孔Ø25H7

 

image

三、有关配合的术语、定义

1、 配合:基本尺寸相同的互相结合的孔与轴公差带 之间关系。

配合性质:孔与轴装配后的松紧程度

2、间隙、过盈、过渡

孔-轴=正(间隙)、负(过盈)

3、 间隙配合

定义:一定具有间隙的配合,间隙配

合 的三个特征值:

Xmax=Dmax- dmin=ES-ei

Xmin=Dmin- dmax=EI-es

Xav= 1/2(Xmax + Xmin )

image

例1:计算Ø25H7( )与Ø25f6( )

的三个特征值

Xmax=Dmax-dmin=ES- ei=+0.021-(-0.033)=+0.054

Xmin=Dmin-dmax=EI-es=0-(-0.020)=+0.020

Xav= 1/2( Xmax + Xmin )=+0.037

 

4、 过盈配合

定 义:一定具有过盈的配合

过盈配合的三个特征值

Ymax=Dmin-dmax=EI-es

Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

Yav= 1/2( Ymax + Ymin )

 

image

5、 过渡配合

定义:可能具有 间隙或过盈的配合

过渡配合的三个特征值:

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

Ymax=Dmin-dmax=EI-es

Xav 或Yav = 1/2(Xmax + Ymax)

image

6、配合公差

定义:允 许间隙或过盈的变动量(大小表示装配

精度)

Tf= |Xmax - Xmin | = | Ymin - Ymax | = | Xmax -Ymax |

= Td+TD

 

第二节 公 差与配合标准的组成与特点

 

一、基准制

三种配合最基本的区别:孔轴公差带的相 对位置不同即孔轴公差带位置相对移动,就可获得不同的配合。

1、基孔制:孔公差带位置固定,改变轴公差带位置而 得到不同的配合性质的一

种制度。

基孔制中孔为基准孔

EI=0

 

2、 基轴制:轴公差带位置固定,改变孔公差带位置而

得到不同的配合性质的一种制度。

基轴制中轴为基准轴 es=0

说 明:基孔制和基轴制是两个等效的配合制度,但

实际应用中有所区别。

image

二、标准公差系列

1、 公差等级;确定尺寸精确程度的等级。

例: 30 30

IT7 IT8

国标设置了20个公差等级,代 号为IT01、IT0、

IT1……IT18。

2、公差单位和公差等级系数

主要说明标准公差表中各 公差值的来历。

3、公差单位和公差等级系数、 尺寸分段与标准公差表。 为简化标准公差表,标准公差按尺寸分段来确定。实际应用时公差值一般通过查表确定。

 

三、基本偏差系列

1、基本偏差;用来确定公差带相对零线位置的偏差。

一般靠近零线的偏差为基本偏差。

2、基本偏差的代 号国际规定了28个基本偏差。 大写

表示 孔,小写表示轴。

由图1—15,认识28个基本偏差代号。

 

image

3. 基本偏差示列图及其特征。

(1) 基本偏差示列图;基本尺寸相同的28种孔,

轴基本偏差相对零线的位置

(2)特征; H—基准孔 EI=0 ; h—基准轴 es=0

JS(js)——公差带对领线对称公布

4. 基本偏差查表和另一极限偏差的计算

例; 查表确定 35j6、 72K8、 90R7的基本偏差

与另一极限偏差。

 

四、公差与配合在 图样上的标注

1、公差带与配合代号

1)公差带代号:孔H7 、 H8; 轴 h 8 、f 7

强 调:H 确定位置 ; 8(7)确定大小

2)配合代号: 25

2、零件图中公差带的三种标注形式:

五、 常用和优先的公差与配合

表1—8、表1—9 优先,常用公差带配合

说明:优先,常用配合车轴,轴公差等级的 选用上采用

工 艺等价原则。

工艺等价:相配的孔轴难易程度相当。

生产实践证明:当公差等级较高 时,同等级的孔比轴

加工变难。

按工艺等价原则,标准规定:

1) 高等级区,孔比轴低一级, 7/6、6/5。

2) IT8级,孔比轴低一级,也可孔轴同级,8/8

3) 低等级区,孔轴同级,9/9 10/10

六、线性尺寸的未注公差

一般公差:图样上没有注出的公差

一般公差主要用 于较低精度非配合尺寸

七、小结

1. 理解两种基准制的含义。

2. 理解公差等级和基本偏差的含义。

3. 学会查标准偏差和基本偏差表。

第三节 公 差配合的选择

一、基准制的选择

1、优先选用基孔制 ,减少定值刀量具的规格

数 目,提高经济效益。

2、基轴制的选用

a、冷拔轴 ;

b 、 一轴多配件;

c 、轴类标准件(滚动轴承)

3、非基准制的应用

举例说明:

二、公差等级的选用

1、 选用的基本原则:在满足使用要求

下,尽量选用低的公差等级。

2、工艺性;按工艺等价原则,在高等

级 区孔比轴低一级。

3、 相配件:与齿轮、轴承等零件相配的,

应按齿轮、轴承的精度确定。

4、公差等 级的应用说明

6/5 : 精密级 7/6 基本级

8/7 :一般级 9 级以上:中低级

三、 配合的选择

1、各类配合选择的大体方向。

2、各种基本偏差的特点几应用。

3、各类配合的 选择。

a、间隙配合的选择 0-es=Xmin 即 es=-Xmin

b、过盈配合的选择 ES-ei=Ymin 即ei=ES- Ymin

c、过渡配合的选择,根据拆装情况。

image

四、公差配合的选择举例:

例:已知孔轴基本尺寸 25,间隙0.01~0.04,试确定

孔轴的 公差等级和公差带。

解: (1)选择基准制:基孔制

(2)选择公差等级:

|Xmax-Xmin | = Tf=TD+Td

TD+Td =0.04-0.01=0.03mm

查表得IT7=21 μm IT6=13 μm IT5=9 μm

第一种方 案:孔IT7=21 μ m 轴IT6=13μm

第二种方案:孔IT6=13 μ m 轴IT5=9μ m

显然第一 种方案较合理。

 

3)选择公差带:

Xmin=EI-es EI=0

es=- Xmin=0-10=-10 μ m

查表定为g=-7 μ m

(4)验算:

Xmax=ES-ei=41 μ m

Xmin=EI-es=7 μ m

 

小结:

1、理解基准 制的选择原则。

2、理解公差等级的选用原则。

3、理解三大配合的选用。

 

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よ うこそBewise Inc.の 世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊 社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富な パリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミ ル

(7)医療用品エン ドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエ ンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の 全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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碧威-火山-a5dm

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右偏刀车端面的标注角度 

车槽 刀的标注角度

(4)刀具的工作角度

在切削加工过程中,由于刀具安装位置的变化以及进给运动的影响,使 得参考平面坐标系的位置发生变化,导致刀具角度大小变化,这种按照实际切削工作中的参考平面坐标系所确定的角度,即称为刀具的工作角度。

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(A)、进给运动对工作角度的影响

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工作前角 增大 工作后角 减小

(B)、 刀尖安装高低对工作角度的影响

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应用:粗车外圆:刀尖 高于工件中心,增大前角,降低切削力

精车外圆:刀尖低于工件中心,增大后角,减少后刀面磨损

车成形面:刀尖与工件中 心等高,避免误差

(C)、刀杆中心线安装偏斜对工作角度的影响

 

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2. 切削刀具材料
(1)刀具材料应具 备的性能

n高硬度。常温硬度在HRC60以上。

n足够的强度和韧性。抗弯强度足够,抵抗冲击振动的韧性足够。

n 高耐磨性。抵抗磨损能力高,保持刀刃锋利。

n高热硬性。高温下保持高的硬度。

n良好的工艺性。便于刀具制造和热处 理。

(2)刀具材料种类

(A)普通刀具材料

(a)、碳素工具钢

含碳 量:0.7%~1.3%,硬度:HRC61~65,热硬性:200~250℃,速度:0.1~0.2m/s。淬火后易变形和开裂,适用于简单、低速的手工 工具,如锉刀、锯条、刮刀等。常用牌号:T10A、T12A。

(b)、合金工具钢

碳素工具钢中加入适量的铬 (Cr)、钨(W)、锰(Mn)、硅(Si)等合金元素,提高材料的热硬性、耐磨性和韧性。硬度: HRC61~65,热硬性:300~350℃,速度:0.25~0.3m/s。淬火变形小、淬透性好。常用于制造形状较复杂、低速加工和要求热处理变形小 的刀具,如丝锥、板牙等。常用的牌号有CrWMn和9SiCr等。

(c)、高速钢

高速钢又称白钢、锋(或风)钢,钢中 加入铬(Cr)、钨(W)、 钒(V)、钼(Mo)等合金元素的高合金工具钢。淬火硬度:HRC63~67,热硬性:500℃ ~ 600℃,允许切削速度:40m/min 。

高速钢较高的抗弯强度和冲击韧度,热处理变形小,刃磨性能好,常用于制造各种形状复杂的成 形刀具和

精加工刀具,如钻头、铰刀、铣刀、拉刀、齿轮刀具等,常用牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。

(d)、 硬质合金

硬质合金是由硬度和熔点都很高的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)等金属碳化物作基体,用钴(Co)、镍(Ni)、钼(Mo) 作粘结剂,用粉末冶金的方法烧结而成。硬度:HRC74~82,热硬性:可达800~1000℃,切削速度:100~300m/min,较高速钢高 4~10倍,耐用度比高速钢高几十倍.但其抗弯强度和韧性比高速钢低,工艺性也不如高速钢,常用于制造结构较为简单的刀具,如车刀、端铣刀、刨刀等。根据 国标GB2075-87,硬质合金主要分为P、M、K三个主要类别。

① P类硬质合金(蓝色):旧牌号钨钛钴硬质合金YT,有WC+TiC+Co 组成。由于加入了TiC,耐磨性及耐热性比K类硬质合金更高,但相应的含Co量减少,韧性较差,适于加工长切屑的黑色金属,如钢、铸钢等。常用牌号 有:P01、P10、P20、P30、P40、P50等。数字越大,TiC的含量越多,耐热性和耐磨性越好,但韧性越差。粗加工选用含TiC少的牌号(如 P01),精加工可选用含TiC多的牌号(如P50)。

② M类硬质合金(黄色):旧牌号通用硬质合金YW,由TiC+TaC(NbC)组成。有较好抗弯强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐磨性、高温硬度,适于加工长 切屑或短切屑的黑色金属材料,如:钢、铸钢、不锈钢、灰口铸铁、有色金属等。常用牌号有:M10、M20、M30、M40等,数字越大,耐磨性越低而韧性 越大,精加工选用M10,半精加工选用M20,粗加工选用M30。

③ K类硬质合金(红色):旧牌号钨钴硬质合金YG,由WC+Co组成。韧性较好,抗弯强度较高,热硬性稍差,适于加工短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材 料,如淬硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料等。代号有:K01、K10、K20、K30、K40等,数字愈大,Co含量越多,耐磨性愈低而韧性愈高。精加工可用 K01;半精加工可用K10、K20 ;粗加工选用K30、K40。

(e)涂层刀具材料 涂层刀具材料是在硬质合金或高速钢的基体上,涂一层几微米(5~12μm)厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(TiC、TiN、AL2O3等)构成。涂层 硬质合金刀具的耐用度比不涂层的至少提高1~3倍,涂层高速钢刀具的耐用度比不涂层的至少提高2~10倍。国内涂层硬质合金刀片牌号有CN、CA、YB 等。

vTiC涂层刀片:银灰色,5~7μm。

vTiN涂层刀片:金黄色,8~12μm。

(B)超硬 刀具材料

(a)、陶瓷:主要是由纯AL2O3或在AL2O3中一定的金属元素或金属化合物,采用热压成形和烧结的方法获得。硬度、耐磨性 和耐热性好,硬度91~95HRA,热硬性:1200℃,常用速度:100~400m/min,甚至可高达750m/min,切削效率比硬质合金提高1 ~4倍。与金属亲和力小,不易粘刀,加工表面光洁,但抗弯强度低,冲击韧性差。主要用于冷硬铸铁、高硬钢和高强钢等难加工材料的半精加工和精加工。

(b)、 人造聚晶金刚石(PCD):在高温高压下将金刚石微粉聚合而成的多晶体材料,硬度极高(HV5000)以上,天然金刚石(10000HV),耐磨性极好, 可切削极硬材料而长时间保持尺寸的稳定性,刀具耐用度比硬质合金高几十倍至三百倍;韧性和抗弯强度差,只有硬质合金的1/4左右;热硬性 差,700~800℃,不能在高温下切削;与铁元素的亲和力很强,不易加工黑色金属,主要用于精加工有色金属及非金属,如铝、铜及其合金、陶瓷、合成纤 维、强化塑料和硬橡胶等。

(c)、立方氮化硼(CBN):在高温高压下制成的一种新型超硬刀具材料,硬度达7000~8000HV,耐磨 性好,热硬性达1200℃,在1200~1300℃高温下不与铁发生化学反应,主要用于加工淬硬钢、耐磨铸铁、高温合金等难加工材料的半精加工和精加工。

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歡迎 來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造 商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功 的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協 助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀 具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生 刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭 迎您親自體驗!!

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刀具撞星球合併

 

アトライタ  attritor

 ボ-ルミルや振動ミルに比し、短時間で原料粉末の混合・粉砕を行う装置である。縦形円筒容器内に設置された多重攪拌羽 根(ピン)の回転により、ボールは 容器内で円周方向へ回転するとともに、羽根の通過に伴い上下に動き、原料粉末に大きな衝撃力を与えることにより、粉砕効率が著しく高められる。アトライタ の利点は粉砕・混合時間が短く、鉄系不純物の混入量が少ないことである。一方、粉砕エネルギーが高いので粉末が酸化を起こしやすい、容器内の位置により粉 砕エネルギーが著しく異なるため均一粉砕されにくいなどの欠点もある。

オストワルド成長 Ostwald ripening

粒 径が種々異なる粒子が、母相中に分散している合金において、小さな粒子が収縮、消滅し、大きな粒子が成長する現象。焼結、緻密化機構が、液相存在下の焼 結であり、固相が液相に対して溶解度を有するような焼結の溶解・析出過程において一般に生じる。これは固相の液相への溶解度が粒子半径に依存することに起 因する。粗細粒子間の溶解度差については、Thomson-Freundlichの式から以下が導出される。平衡溶解度をSとし、半径rの粒子の溶解度と 平衡溶解度との差を△S、固相液相間の界面張力をγ、原子容をδ3、ボルツマン定数をk、温度をTとすれば、△S=(2γδ3/kT) (1/r)S すなわち、△Sはrに反比例し、rが小さいほど大になる。従って、粗細粒子間に溶質の濃度勾配が生じ、微粒子側から粗粒子側に液相を通して溶質が拡散す る。微粒子近傍の溶質濃度は減少するので微粒子はさらに溶解し、その径を減じるのに対し、粗粒子近傍は溶質濃度が高くなり、溶質が析出し粗粒化する。な お、前掲の式からも分かるように、オストワルド成長すれば全系の界面エネルギーが小さくなる。

Schroter特許 Schroter patent

1918年ドイツのSchroterらはダイヤモンドに代わる引抜きダイス用材料の開発研究を開始した。従来は溶製タングス テンカーバイド(WC)や鉄 系金属を溶浸したWCなどが試みられたが、実用に至らなかった。彼らは、WC粉末をあらかじめ用意し、これにコバルト(Co)粉末を加え、混合、プレス後 焼結すると低温でも十分に緻密化することを見出した。この合金は、均質で強靱性に富みかつ高硬度であることが分かった。焼結法による製法は新しい発想であ り、Schroter特許として知られ、今も実用されている。

多孔質超硬合金 porous cemented carbides

通 常の超硬合金は気孔(ポア)を少なくすることが肝要であるが、多孔質超硬合金は超硬合金中に意図的に気孔を均一に分散させたものである。この合金は、マ トリックスが超硬合金であり、耐摩耗性に優れることが一般の多孔質合金にはない特徴である。気孔の形状および気孔率は、原料粉末の造粒粉形状、樹脂や無機 物などの造孔剤の使用、成形圧力、焼結条件などにより、かなり広範囲に制御出来る。例えば、造孔剤が樹脂の場合、気孔が約19体積%までは閉気孔である。 これは密封流体が漏れず、しかも摺動相手のカーボンの損傷を抑止するので、ポンプの軸封止用メカニカルシールリングに実用されている。気孔が連続し通気 性がある合金は、空気軸受部品として用いられる。

多孔質超硬合金 porous cemented carbides

通 常の超硬合金は気孔(ポア)を少なくすることが肝要であるが、多孔質超硬合金は超硬合金中に意図的に気孔を均一に分散させたものである。この合金は、マ トリックスが超硬合金であり、耐摩耗性に優れることが一般の多孔質合金にはない特徴である。気孔の形状および気孔率は、原料粉末の造粒粉形状、樹脂や無機 物などの造孔剤の使用、成形圧力、焼結条件などにより、かなり広範囲に制御出来る。例えば、造孔剤が樹脂の場合、気孔が約19体積%までは閉気孔である。 これは密封流体が漏れず、しかも摺動相手のカーボンの損傷を抑止するので、ポンプの軸封止用メカニカルシールリングに実用されている。気孔が連続し通気 性がある合金は、空気軸受部品として用いられる。

超硬合金原料粉末の混合・粉砕  mixing and milling of cemented carbides raw powder

超硬合金の製造は原料粉末の混合・粉砕から始まる。炭化物粉末及び金属粉末を 所定の組成に配合し、通常はボールミルを用いて湿式で数日間混合・粉砕し、炭 化物を所定の粒度に粉砕すると同時に、各成分が均一に分散するよう十分に混合する。原料粉末の粉砕は超硬合金ボールの摩擦と衝撃によって行われる。また、 原料粉末の混合性向上及び酸化防止のために、湿式混合・粉砕の溶媒として、メタノ-ル、アセトン、ベンゼン、四塩化炭素などの有機溶剤が使用される。ボ- ルミル以外の混合・粉砕装置として、振動ボ-ルミルやアトライタなどがある。

超硬合金の加工 machining of cemented carbides

超硬合金は非常に高硬度であるため、鉄鋼材料に用いられるような切削加工はできない。そこで、主にダ イアモンド砥石による研削加工、電気エネルギーによる 放電加工が広く利用されている。放電加工の電極材料には、通常、加工量が多く消耗が少ないAg-W、Cu-W合金が使用され、電極と加工物との間にパルス 放電を発生させることで超硬合金を溶融・蒸発させ、加工する。電極としてワイヤーを用いる場合もある。

超硬合金の焼結HIP(シンター ヒップ)  sinter-HIP for cemented carbide

 超硬合金の残留ポアを除去するため、同一設備で焼結後引 き続いて比較的低ガス圧のHIP処理を行う技術である。この技術は高価な高圧HIP炉を必要とせ ず、低ランニングコストなどの特徴を有する。通常のHIP処理は初めから高いガス圧を加え、昇温とともに焼結体が変形し易くなっていくのに対して、焼結 HIP(シンターヒップ)処理では非常に変形し易い液相存在下で加圧される。よって、液相となる結合相量が多い合金に対する焼結HIP処理では、通常の HIP処理よりも低圧(1/10程度、例えば100気圧)で機械的特性に対して同等の効果が得られる。また、全焼結時間を短くできることから、粒成長によ る硬さ低下も起きにくい。

超硬合金の焼結機構 sintering mechanism of cemented carbides

  焼結現象は、固相焼結と液相存在化の焼結とに大別される。いずれの場合も緻密化の駆動力は粉末の表面自由エネルギーの減少である。超硬合金の場合は WC、TiCなどの炭化物は固相であるが、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などの結合相が液相になる液相存在下の焼結である。焼結時の昇温過程におい て液相が発生するが、まず液相の流動による固相粒子の再配列が行われ(再配列過程:緻密化が最も大きい)、次に固相粒子が液相に溶解して他の場所で再析出 し(溶解・析出過程)、最終過程では固相粒子の成長・合体がみられる(粒成長過程)。液相焼結の最も重要な因子は固相に対する液相のぬれ性であり、ぬれ性 のよい(接触角θ:小)場合、液相が固相粒子間に浸透して粒子同士を強く引き寄せるため、緻密な焼結体が得られる。

超硬合金の焼結技術  sintering technology of cemented carbide

超硬合金は真空もしくはガス雰囲気中にて 1,350~1,550℃の温度で焼結される。前者における真空度は1.3~13Paであり、後者では通常水素、 炭酸ガス、メタンガスなどが大気圧以下で用いられる。焼結で大切なことは目的とする適正な合金炭素量を得ることである。炭素量が過剰な場合は遊離炭素が、 不足する場合はη相が生成し、いずれの場合も機械的性質が劣化する。この炭素量を制御するには、焼結条件のみならず、原料、混合、プレスなどの全工程の制 御が必要である。最近では、焼結中にガス雰囲気を制御し、表層部を意図的に浸炭させることにより、結合相量が貧化した領域を形成し、冷却時の熱応力によっ て表層部を強化する方法も実用化されている。

超硬合金の製造法 manufacturing process of cemented carbide

 所定組成に配合した原料粉末を有機溶剤中でボールミルにより混合・粉砕する。これを乾燥後、パラフィンなどの潤滑剤を 数%添加する。流動性を増すために 造粒することもある。粉末を金型やゴムモールド内で加圧し、成形する。この圧粉体に水素又は真空中、400℃以下での脱脂および必要に応じて 600~1,000℃での予備焼結を施す。複雑形状品の場合には、予備焼結後機械加工する場合もある。焼結は通常1,350~1,550℃の真空中で行わ れる。高寸法精度製品には、研削などの加工を施す。

超硬合金の熱間静水圧プレス(HIP) hot isostatic pressing for cemented carbides

熱間静水圧プレス(HIP)は加圧媒体であるガス(ArやN2) を用いて、高温高圧下(例えば1,350℃、1,000気圧)で被 処理物を等方的に加圧する技術である。超硬合金に対しては高密度化(残留ポアの除去)の手段として利用され、カプセルは用いず、いったん焼結をして非通気 性の状態にしてから HIP処理を行う。圧力媒体のガスには通常Arガスが用いられ、処理サイクルパターンは圧力を温度よりも先行して上昇させる昇圧先行形が多い。HIP処理 の超硬合金に対する効果は、抗折力を上昇させ、そのばらつきを小さくするほかに、疲労強さも上昇させるが、破壊靭性値にはほとんど影響を与えない。

超 硬合金の粒成長 grain growth of cemented carbides

超硬合金は、コバルト(Co)、ニッケル(Ni) などの結合相金属の溶融による液相存在下の焼結でつくられる。その第2段階である溶解・析出過程におい て、WC微粒子は溶解し、その溶質が粗大WC上に析出し、粗粒化していく。この際、三角柱状の結晶粒となる。成長の律速過程は、WC/融液間の界面反応と 言う。この粒成長は、焼結温度が高いほど、時間が長いほど、高炭素合金ほど大になる。高炭素合金ほど粒成長が著しいのは、そのような合金ほど液相出現温度 が低いからである。

超硬合金の粒成長抑制 grain growth inhibition of cemented carbide

超硬合金の粒成長は、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などの結合相金属の溶融による液相中へのWCの溶解と析出による。すなわち、 WC微粒子は溶解 し、その溶質がWC粗粒子上に析出して粗粒子がさらに成長する機構で粒成長する。超硬合金の粒成長抑制は、主にこの液相中でのWCの溶解、析出現象を抑え ることにより行われる。一般的には、他炭化物の添加によりWCの粒成長を抑える方法が採られており、この機構は、液相中へ他炭化物が優先的に溶解し、WC の溶解量を抑えること、およびWCへの析出を押さえることと考えられている。この効果は、VC>NbC>TaC>TiC>Cr32の 順となりVCが最も有効とされている。しかし、VC量が多いと冷却時に粗大(W、V)C相が晶出し、機械的特性が低下するため、添加量は固溶限より少なく することが必要となる。最近の超微粒合金では、複数種の炭化物の固溶により他炭化物の液相中への総溶解量を増やし、他炭化物の晶出を防止し、結果的にWC の溶解を更に抑える方法、例えば、VCとCr32、TaCとCr32の 複合添加が多く用いられている。数値計算研究によると、0.1μm以下では粒成長は本質的に顕著になるとされる。

超硬合金粉末の押出成 形 extruding of cemented carbide powder

 原料粉末に潤滑剤と溶剤を混練し、適度の可塑性を与え て金型に封入し、金型の後方から圧力を加えて、所定形状の穴から超硬合金の圧粉体を押出し、丸棒・ バイプ・板などの製品を製造する方法である。この成形法は、量産性、複雑断面形状品の成形性に優れるが、加圧力が低く潤滑剤が多いため、ポアが発生しやす く、焼結状態での合金強度が低下するという問題もある。押出成形機には、回転羽根型・スクリュー型・ピストン型などがある。

超硬合金粉 末の金型プレス die pressing of cemented carbide powder

粉末の成形法の一つで、超硬合金粉末 を金型の空洞に均一に充填し、上下のパンチを油圧、または機械的に加圧し、粉末を圧縮して固め、所定形状の圧粉体を得 る方法である。金型プレス法は量産品に適した成形法で、小形の切削工具用チップや耐摩耗部品の成形等に多く用いられている。しかし、金型の高さ、プレス容 量に限度が有るので、大形品や長軸形状品の成形には適用されない。

超硬合金粉末の造粒 granulation of cemented carbide powder

粉末の造粒とは、潤滑剤などを含む原料粉末を各種造粒装置を用いて顆粒状粉末にすること である。流動性が向上するため、プレス成形時の粉末充填が均一にな り、圧粉体の密度が均一化する。造粒方法には、噴霧乾燥造粒・転動造粒・流動層造粒・攪拌造粒などがある。超硬合金では、造粒と乾燥が同時にできる噴霧乾 燥造粒機(スプレードライヤ)が主に使われる。この装置では、粉末スラリーを噴霧して、窒素の熱風で瞬間的に乾燥させることにより、50~300μmの球 状の造粒粉末が得られる。

超硬合金粉末の冷間静水圧プレス(CIP) cold isostatic pressing

超 硬合金粉末のCIPともいう。粉末をゴム袋等の柔軟な容器に充填、密封し、水や油の圧力媒体中で静水圧を加えて成形する方法(湿式法)である。全体が均 一に加圧され、大形品の成形が可能であるが、寸法精度が悪く、プレス後、機械成形を行う必要がある。一方、圧力容器にセットされた厚肉ゴム形に粉末を充填 し、ゴム形を機械的に加圧成形する方法がある(乾式法)。寸法精度も良く、量産小型品の成形に適している。

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  1 前言

我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色;在高新技术产业,如现代电子技术,微电子技术,通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。
我 国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区(这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集,据不完全统计达6000余家。浙江的温州地区(2300多 家)。两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。此外浙江沿海及中部金华,义乌永康,江苏昆山、苏州、无锡,山东沿海及东北沿海,重庆及周边 地区都有不少电镀工厂。
国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口,对电镀工 艺提出越来越高的技术要求,使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产,服务于大市场与高 新技术为契机,使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步,下面分几个主要方面谈谈我国电镀技术的现状和我们寄予的殷切希望。
2 常用镀种简况
2.1 镀锌
镀 锌作为钢铁的防护性镀层,在全国应用量很大,约占全部电镀零件面积的1/3左右,1970~1980年全国开展轰轰烈烈的“无氰电镀”研究与应用。上海轻 工业研究所及大庆电镀厂成功地将苄叉丙酮作主光亮剂应用于氯化物电镀;在碱性锌酸盐体系,武汉材保所及国营长江化工厂等单位成功地将DPE添加剂、广州电 科所将DE添加剂应用于工业生产,都有千余家的业绩。对我国无氰电镀的发展都作过历史性的贡献。20年后的今天,技术进步很快。
在氯化钾镀锌方面,南京汽车制造厂是最早研究并应用高浊点阴离子表面活性剂的单位之一,上海永生助剂厂一直坚持高浊点表面活性HW和高增溶OM非离子表面活性剂的研究和生产,武汉风帆公司开发了系列的氯化钾镀锌光亮剂,有的远销东南亚市场。
在硫酸盐镀锌方面,武汉风帆公司不断技术创新,已获国家发明专利证书。
四川自贡精细化工及河北金日化工开发并生产系列的高蚀点具有良好分散性的非离子和阴离子专用表面活性剂,为一代、二代氯化钾光亮镀锌的大面积应用作出了成绩。
氯化钾镀锌主光亮剂有的用苄叉丙酮;有的用苄叉丙酮与磷氯苯甲醛联用;有的用芳香醛、酮的改性产物。
在 碱性锌酸盐镀锌与低氰镀锌光亮剂方面,现在已不是Lairder 441的天下,BASF十年前推出的镀锌中间体仍在内地大量应用,但是我国大批公司均能制造IZME合成物,BPC 34、BPC 38、BPC 48均能工业生产,有的达年产数百吨之多。BASF提供的聚乙烯亚胺,常用的有G 20、G 35。目前用它衍生制造了不少改性的镀锌中间体。
武 汉强龙化工自己已能制造50% MW 1000,2000,3000等的国产聚乙烯亚胺,(江苏亦有工厂制造),打破了依赖BASF进口的局面,低氰镀锌光亮剂现在品种繁多,浙江台州,福建福 州均有耐温达55°C的低氰光亮剂生产(聚氨砜合成物就有此耐温性能);有的大公司引进美国、德国的产品来国内销售,性能并不比国产优秀的好。 Atotech的Protolux2000是较新的锌酸盐光亮剂,综合技术性能很好。
德国一家著名公司的锌酸盐镀锌中间体性能很好,但那种特殊脂肪胺国内不能生产。
镀锌光亮剂虽然市场大,但制造商的利润空间很小,研究开发的人较少,有许多综合性能很好的光亮剂限于经济原因未投放市场。镀锌的耐蚀性主要靠后处理钝化工艺来保证。
武 汉材保电镀技术生产力促进中心(以下简称材保所)生产了系列镀锌钝化剂。如:镀锌低铬高耐蚀蓝白钝化剂ZG-203系列产品,钝化溶液中六价铬含量低于 0.5克/升,且不使用氟化物,在常规条件下钝化,钝化膜外观为光亮的蓝白色,钝化后经过特殊封闭处理,在中性盐雾加速腐蚀实验中,出白锈时间超过100 小时。
ZG-205系列三价铬彩色钝化剂,溶液中不含六价铬或其他氧化剂,常温下进行钝化,钝化膜外观为鲜艳的五彩色,镀层厚度在10微米以上的挂镀件钝化后不进行封闭处理,可通过200小时的中性盐雾加速腐蚀试验而不出白锈,如果进行封闭处理,其耐蚀性可进一步提高。

2.2 镀铜
镀铜也是一个大镀种,目前国内应用的主要工艺是碱性光亮铜、焦磷酸光亮铜和酸性光亮铜。前两者多用作钢铁制品和锌压铸件的底镀层;后者用作高装饰性电镀的中间厚镀层,由于它光亮、整平性能好,加之镀层价格较低,不仅用量大,而且极为普遍。
近十年来我国酸性光亮铜工艺一直为日本的大和210占去很大份额,由于它低DK区整平光亮度很好,又稳定。所以在广东的珠江三角洲地区,浙江的温州、宁波、义乌、江苏的苏州、昆山一带应用十分普遍。其次是Atotech的510工艺。
但是我国电镀工作者秦宝兴等人于八十年代初期开发的“宽温度M、N酸性光亮铜工艺”在国内,乃至广东省仍有很大的市场。
早期以浙江黄光化学厂为代表制造了许多酸铜中间体如:SP、M、N、TPS等
S
这些化合物,有共同的-S-S-,-C-S- ,美国的PMC公司几年前进入我国市场并非提供多种酸铜中间体,德国的Dillenberg公司亦有许多酸铜中间体,甚至开发了无染料的酸性铜工艺。
实 践证明,日本大和的210,Atotech的510是电镀工厂公认的好品牌,今年日本著名的EBARA-Udylite公司,凭借雄厚的技术实力、品质上 乘的多种产品,进入我国,由上海诺博化工有限公司总代理的CU-BRITE UP-33(×4)4倍酸铜浓缩,光亮剂系该公司第九代产品。半年来在江、浙已发展了50多家工厂应用,普遍认为铜层整平性很高,无针孔、麻点。
当 前许多研究者为了解决生产中出现的针孔、小麻渣问题;解决整平性、光亮度进一步向更低DK的延伸,寻求国内外更新的染料及其复配技术。开发单体性能更为优 秀的酸性光亮铜中间体,这些学者、企业家均在为同一目标:打造民族品牌而战。目前在上海、广东、武汉均取得新的进展,深信不久会赶上甚至超过现在210的 技术水平。碱性氰化光亮铜开发研究者较少,M&T 2号氰化光亮铜或类似配方和工艺的国产光亮剂用得较多。武汉材保所有开发应用近10年的BC-98(老型号BC-93),由于它低DK亮度好、镀层韧性极 佳,深受用户欢迎。
2.3 镀镍
最近的十几年间,我国的光亮镀镍工艺、高装饰重防护的多层镍铬工艺、黑镍、沙面镍、深孔镍的开发与应用迅 猛发展,是电镀行业中的热门话题。十分重要的一个原因是我国摩托车、汽车及其他制造业飞速发展,全国约1600多万辆摩托车生产,汽车铝轮毂的电镀加工不 仅推动了光亮镀镍工艺的发展,同时也促进了多层镍铬体系的工业化应用,仅广东省年消耗金属镍阳极达8000余吨。BASF在十余年前推出十余种镀镍中间 体。成功地占领了镀镍光亮剂市场,与此同时,国际镍公司INCO推出高品质的多种镍阳极和镍盐,这些都大大加速了我国光亮镀镍工艺与多层镀镍工艺的发展, 其他的国外品牌如美国的PMC公司推出部分Ni,Cu,Zn光亮剂中间体,天津的天海公司引进印度的系列镀Ni中间体,德国Dillenberg 公司亦有中间体与光亮剂在国内销售。国际著名的Atotech 、OMI、 Canning以及我国深圳华美公司,深圳天泽公司的镀镍光亮剂行销全国,广泛应用。
我国的镀镍光亮剂由上海轻工业研究所,上海轻工业专科学校,上海长征电镀厂,武汉材保所,广州电器科学研究所研究较早,著名的791、BE、871都是二十年前的著名品牌。
武汉材保所、广州电器科学研究所、上海长征电镀厂还在多层镍铬组合镀层方面作了十余年研究应用。这里特别要提到的是武汉材保所积近四十年开发研究涂层测厚的理论与实践,供给客户系列化的step多层镍层间电位差测量装置,促进了我国多层镀镍工艺的工业应用。
他 们最近研制的DJH-G 3000型电解式测厚仪,采用Windows XP操作系统,全新数字化测量平台,大型LCD动态显示测量过程与结果。还对测量结果储存;统计分析及打印报告能精确测量多种金属与非金属基体上的单金 属、合金、复合镀层以及多层镍和层间电位差,分辩率达0.01μm;最新开发的ZD-B智能电解测厚仪除了包罗镀层厚度,层间电位差的测量与记录之外,还 可以测量电极过程的动态极化曲线,非常适用于大企业,高校和科研单位应用。
武汉风帆表面工程有限公司,率先工业制造丙烷磺内酯,实现镀镍光亮剂重要中间体PPS的工业化生产销,打破了外国公司的垄断和PPS依赖进口的局面,并出口东南亚和北美,同时为酸性铜光亮剂的新中间体研制奠定了基础。该公司工业化生产镀镍光亮剂中间体20余种。

2.3 镀镍
广东达志化工有限公司,利用自己的区位优势,在镀镍光亮剂中间体研发上做了不少工作,特别是镀镍中间体结构特点与性能的关系。为适应市场对普通光亮镍、高整平镍、高光亮镍、乌光亮镍、高走位白亮镍的需求,共推出32个镀镍光亮剂中间体,化学名称与代号如表:

常用镀镍中间体性能分类

商品名称

化学成份

用 途

添加 量

(mg/l)

消耗量(g/KAH)

BOZ

1,4丁炔二醇

镍长效光亮剂

100-200

12

BMP

丙氧化丁炔二醇

镍长效光亮剂

20-150

8

BEO

乙氧化丁炔二醇

镍长效光亮剂

20-100

5

HBE

4-羟基-2-丁炔基-2-羟烷基醚

镍长效光亮剂

20-100

6

PA

丙炔醇

镍整平剂、光亮剂

10-20

8

PAP

丙氧化丙炔醇

镍整平剂、光亮剂

10-30

6

PME

乙氧化丙炔醇

镍整平剂、光亮剂

10-30

4

PHE

2-丙炔基  2-羟烷基醚

镍整平剂、光亮剂

10-30

5

POPS

磺基丙炔醚钠盐

镍整平剂、光亮剂

10-50

10

POG

甘油单丙炔醚

镍整平剂、光亮剂

5-30

5

DEP

1-二乙胺基丙-2-炔

镍整平剂、光亮剂

1-10

1.5

PDA

丙炔基二乙胺甲酸盐

镍整平剂、光亮剂

2-20

3

PS

丙炔磺酸钠

镍走位剂、抗杂剂

10-100

12

ALO3

炔醇基磺酸钠盐

镍走位剂、抗杂剂

10-100

12

ALS

丙烯基磺酸钠

镍走位剂、辅光剂

1000-5000

120

SPS

羰基化合物磺酸钠盐

镍走位剂、辅光剂

500-2500

60

QS

烷醇基羧酸化合物

镍辅助剂

10-20

5

UAS

不饱和烷基磺酸钠

镍走位、辅光剂

300-3000

40

BBI

二苯磺酰亚胺

镍柔软剂、抗杂剂

100-1000

15

ATPN

羧乙基异硫脲内盐

镍走位剂、抗杂剂

1-10

1

US

羧丙基异硫脲内盐

镍走位剂、抗杂剂

10-20

3

PN

烷醇基磺酸钠盐

镍走位剂、抗杂剂

50-500

30

BAS

苯亚磺酸钠

镍走位剂、抗杂剂

20-100

30

IUP

3-异硫脲基丙酸盐酸盐

镍走位剂、抗杂剂

2-20

2

SSO3

羟烷基磺酸钠盐

镍走位剂、抗杂剂

2-20

2

PPS-OH

吡啶-2-羟基丙磺酸内盐

镍整平剂

50-500

30

PPS

1-(3-磺丙基)吡啶内盐

镍整平剂

20-200

10

DC-EHS

2-乙基已基硫酸钠

镍低泡润湿剂

50-250

2

A-BP

磺基丁二酸酯钠盐

镍低泡润湿剂

200-1000

10

A-MP

磺基丁二酸二乙酯钠盐

镍低泡润湿剂

20-200

2

A-YP

磺基丁二酸二戊酯钠盐

镍低泡润湿剂

20-200

2

DRO

聚氧乙烯烷基酚醚硫酸钠盐

镍高泡润湿剂

20-0400

10

深圳的吉鸿昌化工也是一个在镀镍光亮剂及其中间体制造上很有技术实力的单位,镀镍中间体亦有近廾种,供给国内、外客户。
地处河北的金日化工有限公司是一个依托天津技术力量生产电镀特种助剂而著称的企业,它为第一代、第二代氯化钾镀锌提供了大量载体,最近引进意大利气相反应装置,生产镍光亮剂中用量较大的BEO、BMP等,毫无疑问,这对提高镀镍中间体的品质会大有好处。
几 个公司的实例足以看出我国电镀光亮剂、中间体制造技术的长足进步。但是我们还要清醒地看到,德国、美国化工原材料品质好,制造、控制设备先进,检测分析手 段齐全。在Ni,Cu,Zn中间体工业化过程中一系列的分离,提纯技术有待我们去攻克。拥有100位博士研发的BASF公司,决不是我国一般企业的技术, 设备水平所能竞争得了的。但是各发挥其长、避其短,在激烈的市场竞争中都会找到正确的自身的定位。

2.4 镀铬
装饰性镀铬是 镀铬的主体,其次是硬铬、微孔铬和黑铬。为了减少六价铬对环境的污染,除部分工厂使用进口镀铬添加剂以外,多数工厂均使用国产稀土镀铬添加剂,有效地提高 了镀铬层的光亮度和覆盖能力,并可在较低的阴极电流密度(5~15A/dm2)和温度(25~35℃)下生产。既减少了环境污染又降低了生产成本。为了提 高镀铬的电流效率,Atotech在国内推广应用HEEF25工艺在重庆及周边地区市场较大。值得提出的山西天星科技有限公司最新推出CH镀铬添加剂硬铬 工艺,上海永生助剂厂亦推出了3HC-25高效镀铬添加剂。这些均应是类似HEEF25的第三代镀铬添加剂。它们的共同特点是:阴极电流效率高达 22~27%,不含F,不腐蚀基体;覆盖能力强,HV亦高达1000以上,既可用于镀硬铬亦可用于镀微裂纹铬,配合双层或叁层镍工艺,用于汽车或摩托车减 震器的电镀,已开始在机械行业获得应用。广东达志化工一直在推广AB铬(即一种自调整傻瓜型的镀铬),用户反应尚好。
为了防止铬雾对人体的毒害和 对环境的严重污染很多镀铬工厂采用F53、FC-80合F铬雾抑制剂。武汉德孚化工是一个专门生产含F或半F化合物的F产品公司,也有很多适用于电镀的含 F表面活性剂。为了消除Cr6+的毒害,电镀工作者从工艺改革着手(推广代铬镀层三价铬镀铬),近年来广东许多工厂悄悄兴起三价铬镀铬。这里不妨用大一点 的篇幅介绍给同仁们。
三价铬镀铬工艺
铬具有优良的装饰性和功能性。然而,六价铬危害巨大。世界卫生组织、欧洲和美国等越来越密切关注六价 铬的危害,不断降低六价铬废水的排放标准。从1997年起,欧洲和北美规定六价铬在空气中的最大含量为0.001mg/m3,电镀废水中六价铬每月日平均 含量小于1.71mg/L。各国研究者也纷纷指出,研究和发展代六价铬电镀的工艺或镀层热在必行。
三价铬电镀作为最重要、最直接有效的代六价铬电 镀工艺,无论从工艺性能或环境保护上都比六价铬电镀具有无可比拟的优越性,研究其从装饰性和功能性上取肛六价铬电镀已是刻不容缓。尽管对三价铬研究从没停 止过,但直到七十年代才取得突破性进展,成功推出三价铬电镀的产品和工艺。
真正意义上获得生产应用的是1974年 Albright&Wilson公司推出的Alecra-3工艺和稍后改进型的Alecra-3000工艺。该工艺以甲酸盐作络合剂,配合其它成 份,如主铬盐、导电盐、润湿剂等,在适当的工艺条件下可以获得3μm以下的三价铬镀层,镀层耐蚀性、硬度不差于六铬镀层。七十年代OMI公司对甲酸盐体系 三价铬镀铬时如何增加走位能力、消除金属杂质离子的干扰,如何抑制镀液中的六价铬的生成申请了一系列的专利。与此同时,该公司还提出使用铁氧体阳极与石墨 阳极配合可抑制Cr3+在阳极氧化成Cr6+。而此前的研究者均采用石墨作阳极,Cr3+在阳极氧化成Cr6+难以避免,从而限制三价铬镀液长期稳定的使 用。
IBM公司则选择了不同的体系进行三价铬电镀的研究。该公司以高氯酸盐作主盐,硫氰酸盐作络合剂开始研究,之后又对以硫酸铬或氯化铬作主盐, 硫氰酸盐为主络合剂,氨基酸为辅络合剂,主盐浓度甚至可低达0.03mol/L的三价铬电镀体系进行了研究。同时,该公司还推出了全硫酸盐体系的双槽电镀 工艺,利用离子渗透性薄膜分开电解液为阴极室和阳极室,阳极液为三价铬镀液,阳极液为硫酸或硫酸盐。双槽电镀方法既可以避免有害气体(如卤气)的析出,又 可以杜绝Cr3+在阳极氧化成为Cr6+,同时还为阳极材料的选择提供了方便。若添加含S化合物于上述电解液中,则可增加沉积速度,控制镀取不同厚度的镀 层。
进入八十年代以后,Atotech对甲酸体系三价铬镀铬进行了详细的研究,就电镀时如何利用阳离子交换树脂去除金属杂质、再生三价铬镀液申请 了专利。Canning公司结合自己的研究成果申请了涂层阳极在三价铬电镀中的应用专用。国际铅锌研究机构主要致力于以次磷酸盐作络合剂时,添加F-改善 低温镀性,提高电流效率,添加硫化物提高镀速,三价铬镀后处理以及三价铬镀黑铬等方面的研究。
三价铬镀铬不易镀取厚铬,其主要原因有以下几点: (1)镀液PH值,特别是阴极表面附近层的PH值的升高导致形成Cr(OH)3胶体,阻碍三价铬镀层的继续增厚;(2)Cr3+的水解产物发生羟桥、聚合 反应,形成高分子链状凝聚物吸附在阴极,阻碍Cr3+的还原;(3)Cr3+还原的中间产物Cr2+的富集,对Cr3+羟桥反应引发和促进作用;(4)持 续电解过程中Cr3+的活性络合物的逐步减少和消失。Sharif等在氨基乙酸体系中采用提高镀液循环速度、降低PH值、提高活性络合物浓度等方法可实现 以100~300μm/hr的速度镀取三价铬的厚镀层;Ibrahim等则在以尿素作络合剂的三价铬镀铬的体系中,通过添加甲醇和甲酸,可以以 50~100μm/hr的速度镀取三价铬;Hong等则采用双槽电镀工艺,通过添加三种羧酸作络合剂,镀取了50~450μm厚性能良好的三价铬镀层;美 国商业局和Atotech公司也分别镀取了厚度100~450μm的三价铬镀层。
三价铬厚铬镀层一般均有裂纹,但未贯穿基底,镀层中往往夹杂有C等杂质元素,呈现非晶或微晶结构。镀层一般耐蚀性较好,硬度在600~900Hv之间,若经适当温度的热处理,硬度可增加到1200~1800Hv,耐磨性也大大增强,能较好地满足镀硬铬的要求。
三 价铬电镀工艺发展至今,其装饰性电镀工艺研究已经进入逐渐完善成熟的时期,生产应用不断扩大。国外著名的电镀吴加剂研究和销售公司,如Atotech、 MacDermid等都相继在中国推出了三价铬电镀工艺。广东地区许多的电镀厂由于环保监管力度的不断加大而对三价铬电镀越来越感兴趣,但由于进口产品的 价格较高、工艺不够稳定等原因,大规模的推广应用仍有困难。而在三价铬镀硬铬方面,据报道北美已有超过30%的工厂开始使用三价铬代替六价铬来电镀,国内 则尚未见报道。由此可见,三价铬电镀在国外的研究和发展都遥遥领先于国内。而随着国外三价铬电镀工艺成功进入中国市场和国内对环境保护的日益重视,六价铬 电镀越来越受限制。三价铬电镀在这种外逼内需的强力拉动下,必定又会掀起一股新的研究和应用热潮。

3 合金电镀3.1 高耐蚀锌合金电镀工艺锌合金是指以锌为主要成分并含有少量其它金属的合金。目前已用于生产的二元锌合金有:Zn-Ni,Zn-Co,Zn-Fe,Sn- Zn。Zn-Ti,Zn-Cr,Zn-P,Zn-Mn等还在开发研制试应用中,锌合金具有良好的防护性能,故常称之为高耐蚀合金镀层,其中研究的比较多, 且应用比较广泛的主要是锌和铁族金属形成的合金,即锌-镍、锌-钴和锌-铁。铁族金属的原子结构和性质相近,它们与锌形成合金的共沉积特性也很相似。从电 极电位来看,铁族金属的电位比锌正的多,但在共沉积时,锌比铁族金属容易沉积而优先沉积,这种沉积称为异常共沉积。其原因是当锌与铁族金属在阴极表面共沉 积时,随着阴极表面H2的析出,使表面pH升高,在阴极表面生成了氢氧化锌胶体薄膜,致使铁族金属离子在阴极表面受到抑制而难以沉积,于是锌在阴极表面优 先析出。3.1.1 电镀锌-铁合金工艺及钝化处理已获得工业应用的锌-铁合金有两种:一种是含铁量高的(10%~25%或更高)合金,该镀层不易钝化,易磷化处理,对油漆有 良好的结合力,多用于钢板和钢带的表面处理,作为电泳漆的底层;另一种是含微量铁的锌-铁合金,镀层易钝化,耐蚀性能优良,特别经过黑色钝化,其耐蚀性有 很大提高。锌-铁合金工艺也可分为酸性和碱性两种类型,合金镀层含铁量一般在0.2%~0.7%之间,镀液中三价铁离子不能含量过高,否则会降低阴极电流 效率,结晶粗大。以下仅介绍低铁含量电镀工艺。

3.1 高耐蚀锌合金电镀工艺
3.1.2 电镀锌-镍合金工艺及钝化处理
碱性锌镍合金的工艺特点:
1) 镍含量稳定,镀层中镍含量一般为8-10%。
2) 合金镀层光亮,可直接钝化。
3) 耐蚀性优异,8μm的锌镍合金镀层,经彩色钝化后能耐NSS试验1000小时,不生白锈,2000小时未见红锈。
4) 经100°C烘烤一小时后,在NSS试验中出现白锈时间在300小时以上。

**碱性锌镍合金工艺

组 成

含 量

工 艺 条 件

氧化锌(g/L)

氢氧化钠(g/L)

硫酸镍(g/L)

络合剂(NZ-918C)g/L

添加剂(NZ-918A)ml/L

光亮剂(NZ-918B)ml/L

8—12

50—120

6—10

50—100

4—6

4—6

温度     15~35°C

阴极电流密度:

DK=0.5~5.0A/dm2

阳极:锌、镀厚镍钢板、镍板

阴、阳极面积比:=1:1.5~2

** 碱性锌镍合金钝化工艺

白色钝化

彩色钝化

白色钝化剂(NZ-918F)75g/L

彩色钝化剂(NZ-918E)25~35ml/L

钝化时间性    30~60秒

30~60秒

pH值        1.1~1.5

1.9~2.3

温度       25~35°C

55~65°C

搅拌 工件移动或无油压缩空气搅拌

**系武汉材保电镀技术生产力促进中心工艺
碱性锌镍合金及钝化工艺多年来一直在汽车工业,煤矿井下支架,军用野战输油管线、电子产品(磁性材料)、电力输变电支撑架等产品上获得应用。

3.2 代铬工艺採用锡钴锌合金电镀作代铬镀层,近几年来在广东地区获得广泛应用。代铬电镀工艺, 镀层色泽和耐蚀性可与铬媲美, 能源消耗比镀铬低,镀液的深镀能力远胜于镀铬, 用于小零件的常规滚镀生产,经济效益显著。代铬电镀工艺的工艺流程通常为:已镀好底层的镀件(包括酸性光亮铜、光亮镍、镍铁、铜锡合金或锌铜合金等 等)→水洗→弱酸活化→水洗→代铬电镀→水洗→钝化→水洗→干燥→检验→成品。典型的工艺配方和操作条件:代铬开缸剂 320 毫升/升代铬补给1号 90 毫升/升代铬稳定剂 50 毫升/升 代铬补给3号 10 毫升/升(需更蓝亮镀层时才加入)pH值(可用磷酸或氢氧化钠调整) 11.5~12.0温 度 40~50℃阳 极 1Cr18Ni9 Ti少量纯锌板(约占阳极总面积1/5)电流密度 挂镀时 0.5~2 A/dm2 滚镀时 60~100 A/桶阴极移动 25~30 次/分滚桶转速 4~6 转/分代铬电镀溶液含有多种金属盐、络合剂、缓冲剂和光亮剂。代铬添加剂系列中每个品种的pH值都不相同,例如:代铬补给1号pH值12~13,代铬补给 2号pH值2~3,代铬开缸剂pH值7~8,代铬稳定剂pH值8~9,所以把多种金属盐、多种络合剂等,不同的pH值溶液混合在一起,极容易引起镀液混浊 沉淀。配制时必须注意加料顺序。在生产过程中镀液轻微混浊是正常现象,对镀液光亮度影响不大。但是,当出现严重混浊,镀液变成乳白色状,则镀层易变成灰白 色或暗色,即使再添加其它补给剂,也难以镀出兰白光亮的代铬镀层。必须及时处理。产生混浊的原因,主要是锡盐水解或生成氢氧化钴沉淀。当稳定剂含量不足或 金属离子浓度过高,或者pH值不当和温度过高都会加快镀液混浊。另外,加入2号补给剂过多,钴盐浓度升高,络合剂浓度不足,亦会出现氢氧化钴沉淀,同时触 发锡盐水解,导致出现粉红色氢氧化钴和白色的偏锡酸沉淀物。工艺条件控制和常见故障镀液的温度对镀层外观影响较大,在38~45℃镀层呈光亮铬白色,温度 低,色泽偏暗,类似不锈钢色;温度高,镀层有雾状或亚白色,同时也加速锡盐水解,产生混浊,故温度不宜超过55℃。代铬电镀滚桶转速宜在3~4转/分左 右。较慢的转速有利于增加镀液的分散能力和深镀能力,镀出白亮镀层;若转速过快,代铬层质量变差,有漏镀和镀层发黄等毛病。代铬电镀要用正式的1铬18镍 9钛不锈钢板作阳极,如果用不锈铁或铁板,阳极会发生溶解,镀层容易发黄。3.3 玫瑰金电镀工艺玫瑰金电镀工艺:是九十年代末流行的电镀工艺。 玫瑰金工艺可以获得流行的玫瑰金色,色泽鲜艳、均匀,具有极好的装饰效果。成熟的玫瑰金电镀工艺应工艺稳定,操作简单,溶液的深镀能力和均镀能力优异,成 本较低。常见的玫瑰金电镀工艺的配方和工艺条件:玫瑰金盐 50克/升氰 化 钠 50克/升温 度 45℃~55℃ 时 间 40秒~2分钟电 流 密 度 0.5~5A/d㎡阳 极 不锈钢板工艺流程除用镀玫瑰金代替镀仿金外,其余工艺与镀仿金完全相同。玫瑰金中各主要成份和辅助成份均有严格比例,生产时不要加入任何金属盐或悬挂可溶 性阳极,只要按消耗量添加补给剂,在工艺范围内便可获得稳定的色调。进入玫瑰金槽的工件和挂具必须清洗干净。带入其它镀液会严重影响玫瑰金效果。严重时会 造成玫瑰金液报废。

3.4 仿金电镀工艺
在装饰电镀工艺中,仿金电镀是应用面最广的电镀工艺。灯 饰、锁具、吊扇、箱包、打火机、眼镜架、领带夹等各种制品虽然有着各式各样的外表,但绝大部份仍然是金色镀层,获得金色外观的方法很多,有镀真金、镀铜 锌、铜锡或铜锡仿金,着金色电泳漆,代金胶工艺等。其中仿金电镀是普遍使用的工艺。
铜锌、铜锡或铜锌锡合金电镀溶液中最常用,也最稳定的是氰化镀液。国内工厂一般都使用自己配制的合金电镀溶液。外资工厂和一部份国内工厂使用外国电镀原材料商提供的青铜盐。其工艺配方和操作条件为:

青铜盐

70~90 g/L

氨 水

1~2 ml/L

温 度

35~45°C

DK

0.2~0.9 A/dm2

镀液组成:

 

Cu

15~18 g/L

Zn

6~8 g/L

游离NaCN

8~10 g/L

由于仿金镀层在空气中极易变色,因此,镀后处理极为重要。首先要进行钝化处理。虽然使用含六价铬的化学钝化效果也不错,但碱性重铬酸钾的电解钝化对防止仿金镀层变色效果更好,获得工厂的广泛应用。电解钝化的工艺配方和操作条件为:

名 称

范 围

仿金电解钝化粉

50~100克/升

阴极电流密度

1~1.5A/dm2

pH值

12.5~14.0

温度

常温

阳极

不锈钢

时间

1~1.5分钟

电解钝化时,镀件作阴极。

 

电解钝化时,镀件作阴极。
要注意保持阳极表面清洁,若阳极表面产生黑色膜,应提出槽外经水洗→酸洗→水洗干净后,再放回镀槽内。
为保证钝化质量,槽液pH值应不低于12.5,电流1A/dm2以上,如为恒电压则5-6V。
钝化后的工件必须经过充分的水洗,再作切水和切油处理。其工艺流程如下:
仿金→水洗→水洗→电解钝化→超声波水清洗→水洗一次→切水→切油。
切水是用切水剂脱去工件表面的水份,因此工件表面变得不亲水,切油是去掉工件表面的不亲水的切水剂,然后烘干喷漆。
24K 仿金电镀,这里我要特别提到的是温州技术创新的24K仿金电镀。24K仿金电镀不仅只是配方中络物和铜、锌、锡三元含量和温度的优选,而更重要是电流和时 间的选择,电流分三档不同安培数,三档电流受时间控制,拉开高、中、低阴极电流,先高后低、挂具不停地轻轻的晃动,在电流作用下,镀层由淡白→微黄→近 24K金黄色,镀出金色调和罩光漆烘干温度相关。色泽近24K金色。漆烘干温度要偏低,镀层表面色泽应略带粉红为最佳,经罩光漆喷涂烘干冷却后转为24K 金色。

3.5 黑色镀层电镀工艺
黑色镀层电镀工艺也是一种流行的仅次于仿金电镀工艺的装饰性电镀工艺。常规的黑色镀层是黑镍,即镍—锌合金镀层。近年来以镍—锡为主要黑色镀层获得了越来越广泛的应用,通常被称为枪色镀层或珍珠黑。武汉风帆公司的枪黑电镀工艺在国内推广应用广泛。
它们用于光学仪器、军工产品、轻工、日用五金产品的外观装饰和消光、吸热等功能性用途。这两种镀层均较薄,本身无法对基体起到良好的防腐效果,都应镀有铜、镍等中间镀层,以改善其外观及耐蚀性。镀后往往还要涂油或上一层有机涂料来加以保护。
(1)镍—锌合金(黑镍)
以镍锌合金为主的黑镍中含镍约40%-60%,锌20%-30%,硫0%-15%,有机物10%左右,典型的工艺配方如下表:
Ni-Zn合金黑色镀层工艺

组成(g/L)及工艺条件

1

2

NiSO4·7H2O

90—120

76—100

ZnSO4·7H2O

40—60

40—50

(NH4)2SO4

20—30

 

NiSO4·(NH4)2SO4·6H2O

 

40—60

NH4CNS

25—35

25—35

H3BO3

25—35

25—35

PH

5—6

4.5—5.5

温度°C

30—35

30—35

DK(A/dm2

0.1—0.3

0.1—0.4

在电镀过程中,硫氰酸根离子中硫与镍生成黑色的NiS。由于电流密度很低,所获镀层较脆,故不可能镀得太厚,其镀层光亮度,全靠底镀层的光亮效果,底镀层越亮,黑镍层越显黑,否则黑度下降。
(2)镍-锡合金(珍珠黑镀层):Ni-Sn镀层由于其黑色外观而常被称为枪色镀层或珍珠黑镀层。镀层中一般含Ni35%、Sn65%,有时适当加入Cu以增加镀层硬度和改善外观。
黑 色Ni-Sn镀层,主要是Ni和Sn在一定比例下加入发黑剂,含S、N化合物,如含硫氨基酸等。与黑色Ni-Zn镀层一样,Ni-Sn的黑色程度也往往取 决于底镀层的光亮效果,但一般来讲,Ni-Sn镀层的黑度略差于Ni-Zn镀层。但这种色调十分庄重、典雅深受人们的喜爱,已广泛用于日用五金、自行车、 灯具、首饰等行业。
珍珠黑电镀工艺分有氰和无氰两类。氰化物镀液较稳定,黑色较均匀;无氰镀液的络合剂如果选择适当,也可获得较好的效果。
下表是两种工艺配方的例子:

组成(g/L)及工艺条件

1

2

SnCL2·2H2O

50

10

NiCL2·6H2O

250

75

NiSO4·7H2O

 

20

K4P2O7

 

250

蛋氨酸

 

5

开缸剂

200ml/L

 

调黑剂

10~15ml/L

 

PH

4.5~5.5

8.5

温度°C

50~65

50

DK A/dm2

0.5~1

2

Ni- Zn与Ni-Sn黑色镀层均易变色,尤其是Ni-Zn镀层更易变色,电镀表面失光、黑度不匀,严重影响外观。由于这类镀层在镀后脱水之前,接触电镀车间的 有害气体,极易变色,所以镀后一定要进行钝化处理。以下钝化液对Ni-Zn与Ni-Sn黑色镀层防变色有较好效果。

CrO3 3—5g/L

pH 2—4

室温

10—20秒

钝代处理只能在短时间或工序间防止变色,因这类镀层薄而脆,不耐磨、不耐用,为了提高其实用效果和使用寿命,经钝化后的黑色镀层一般都要涂覆一层保护涂料。
OMI公司、新加坡独资的台州恩森公司推出的黑色Sn-Ni合金、黑色Sn-Co合金、白色代铬Sn-Cr合金效果都较好,受到用户青睐,典型的工艺流程如下:
1) 无镍流程
前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→白色铜锡代镍

→流水清洗×3→ →流水清洗×3→
→流水清洗×3→烘干→包装
2)含镍合金电镀
前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→全光亮镀镍

→流水清洗×3→ →流水清洗×3→
→流水清洗×3→烘干→包装
3)双色合金电镀
前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→全光亮镀镍→流水清洗×3→仿金电镀→流水清洗×3→涂漆保护→酸活化

→流水清洗×3→ →流水清洗×3→退保护漆处理
→流水清洗×3→电泳漆或浸漆→烘干→包装

4 电子电镀
4.1 PCB电镀简况
2000年我国PCB产值为36.35亿美元,占全球PCB产值的8.7%,居世界第4位。在我国的PCB产值中,广东占83.5%。因此,广东地区PCB电镀是一个极大的产业。
据不完全统计,广东PCB厂家仅磷铜一种原料,年消耗量达10000吨左右。大型PCB企业年消耗磷铜400-600吨,中型企业200-300吨。广东地区一年需要PCB酸铜光亮剂达1000多吨。仅磷铜和酸铜光亮剂年销售产值达到4-5亿元。
PCB生产中涉及的表面处理工艺有脱脂、去孔内壁沾污、活化处理、化学镀铜、直接电镀工艺、电镀铅锡合金、铜箔蚀刻、化学镀镍、金工艺等。因此需要大量的电镀特殊化学品和普通的化学原材料,全部加起来达几十亿元人民币。
目 前PCB行业使用的特殊化学品90%以上为国际大公司如著名的美国公司MacDermind,Shipley LeaRonal原德国公司Schering, schlotter等所垄断,(现LeaRona为Shipley所兼并,Schering合并于Atotech,MacDermind兼并了英国 Canning)。国内仅少数几家研究所和电镀添加剂生产商的产品进入为数不多的小型PCB企业。一方面是因为PCB生产对所有原材料的要求十分严格,另 一方面是因为PCB的生产环节多,价值昂贵,出现质量问题后经济责任重大。因此国内从事表面处理的研究所和电镀添加剂生产企业只有加大投入,引进专业高技 术人才,添置专用仪器设备研究开发,才有可能进入PCB这个市场潜力巨大的行业。
4.1.1 传统的PCB的电镀
印制线路板(指双面和多层)能形成工业规模生产,是得益于PCK公司在1963年专利发表的化学镀铜配方和Shipley公司于是1961年专利发表的胶体钯配方。它们是使通孔镀得以成为自动线运行的基础,也是后来被广泛接受的制作PCB的基础工艺。
进入90年代以来,传统的以化学镀铜为主体的孔化(PTH)工艺受到多方面的压力和挑战。
下面是传统的制作PCB的流程:《缺》
化学镀Cu溶液共同特点是:(1)都含有络合剂或螯合剂,如酒石酸钾钠,EDTA以及EDTP;(2)化学镀Cu的还原剂都采用甲醛;而稳定剂又以氰化物为多。
络合剂EDTA或EDTP的存在给废水处理带来极大的困难,甲醛是众所周知的致癌物,传统的化学镀铜的另一缺点是:副反应使化学镀铜槽液维护和管理困难,从而导致化学镀铜质量问题。
化学镀铜的成本往往由于未充分利用而相差很大。一个不连续生产的槽液的成本比一个连续生产的槽液高几倍。因此,化学镀铜工艺一直是困扰PCB制造者的问题。
4.1.2 直接电镀技术出现和发展
进入80年代后,欧美国家对环保制订了更加严格的要求,特别是对有毒害的甲醛以及难处理的螯合剂的排放。迫使大多数溶液供应商寻找代替传统化学镀铜实现孔金属化的新方法。直接电镀技术及其产品经过较长时间的试用,取得PCB生产厂家的认可,是在90年代中期。
作为代替化学镀铜的直接电镀技术必须满足以下条件:
(1)在非导体包括环氧玻璃布、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等孔壁基材上,通过特殊处理形成一层导电层,以实现金属电镀。同时还必须保证镀层与基体具有良好的结合力。
(2)形成导电层所用的化学药水对环境污染小,易于进行“三废”处理,不会再造成严重污染。
(3)形成导电层的工艺流程越短越好,而且要求操作范围应较宽,便于操作与维护。
(4)能适应各种印制板的制作。如高板厚/孔径比的印制板,盲孔印制板,特殊基材的印制板等。
目前世界上直接电镀技术的材料来分类可以归纳为三大类型:第一类是以胶体钯工艺在非导体表面产生Pd导电金属薄层的技术,第二类是以导电高分子材料为导电层的所谓MnO2接枝技术;第三类是以碳或石墨悬浮液涂布薄膜为基础的直接电镀技术。
4.1.3 印制板电镀多种表面涂复工艺流程实例
印制板在制作过程中,为了达到板面的要求,需选用多种表面涂覆工艺,如:孔金属化、镀铜、镀镍、镀金、化学镀镍、化学镀金、有机助焊保护膜以及电镀锡基合金等。这些表面涂覆层的质量直接影响到印制板的质量,如:外观、可焊性、耐蚀性、耐磨性等性能。
印制板的表面涂复工艺作一个不完全总结:
1)孔金属化:可以选用化学沉铜工艺,也可以用直接镀铜工艺。孔金属化以后的印制板,表面镀有5~8μm的金属铜。
2)热风整平或热熔工艺:
工艺流程如下:
酸性除油→微蚀→活化→镀铜→镀锡铅→去膜→蚀刻→退锡铅→涂阻焊层→热风整平
或:酸性除油→微蚀→活化→镀铜→镀锡铅→去膜→蚀刻→浸亮→热熔。
3)板面镀金工艺:
工艺流程如下:
酸性除油→微蚀→活化→镀铜→镀镍→镀金→去膜→蚀刻
4)插头镀金:
工艺流程如下:
酸性除油→微蚀→活化→镀低应力镍→预镀金→镀金
5)有机助焊保护膜:
工艺流程如下:
酸性除油→微蚀→活化→浸有机助焊保护膜
6)化学镀镍金:
工艺流程如下:
酸性除油→微蚀→预浸→钯活化剂→后浸→化学镀镍→化学浸金→化学镀厚金
7)去沾污工艺:双层板或多层板在孔金属化之前,去除孔内环氧树脂沾污,保证孔金属化质量。其工艺流程是:
溶胀→去胶渣→中和。
可见电镀、化学镀、置换镀:镀前、镀后处理技术在电子电镀行业十分活跃。
4.1.4 印制板电镀技术的最新进展
早 期印刷线路板的最终表面精饰大都采用热浸锡铅合金焊料的热风整平(HASL)工艺。由于热浸的温度高(约250℃),表面安装的零件都必须具备耐高温性 能,而且热浸后的焊料虽经热风整平,其表面仍然凹凸不平,不适合于表面贴装(SMT)新工艺的实施,也不能用于铝线键合(Aluminium Wire Bonding)。因此,近年来人们集中精力大力开发可在低温操作,又能获得表面十分平整的即可焊又可键合的新型替代HASL工艺,并取得了明显的效果, 正在生产上迅速推广。
目前可成功取代HASL工艺的新技术有:
① 电镀镍/电镀软金,它主要用于金线键合(Gold Wire Bonding),但要求全线路要导通。
② 化学镀镍/置换镀金(EN/IG),也称化学镀镍金,它适于焊接和铝线键合,因全程采用化学镀,线路不必事先导通即可施镀。
③ 化学镀镍/化学镀钯/置换镀金(EN/EP/IG),早期的目的是用廉价的钯取代金,然而近年来钯的价格远超过金(约3倍),因此应用越来越少。
④ 化学镀镍/置换镀金/化学镀金,它适于焊接以及金线、铝线的键合。
⑤ 有机焊接保护剂(Organic Solderability Preserative,OSP),它适于1至2次重熔(Reflow)的焊接,但不能用于键合。
⑥ 置换镀锡(IT),它是新兴的工艺,镀层十分平整,厚度只有1μm,但焊接性能优良,可通过去155℃烘烤4小时及3次重熔,可完全取代HASL,但不适于键合。
⑦  置换镀银(IS),这是最新最好的工艺。镀层十分平整,厚度仅0.2~0.3μm,可通过155℃烘烤4小时及3次重熔,同时适于铝线键合,是一种价廉 物美的取代HASL及化学镀镍金(EN/IG)的新技术。它特别适于高密度细线(“<0.02”)和细孔印制板,如BGA、COB板的应用。

4.2 电子元器件和接插件的电镀
4.2.1 电子元器件和接插件电镀简况
由于电脑、手机、电视等电子产品的飞速发展,促进了电子元器件的增长。各种表面处理先进工艺得到推广和应用。
20 世纪80年代以来,电子产品的小型化、复杂化、轻量化、多功能、高可靠、长寿命促进了片式电子元器件(如,片式电阻、片式电容、片式电感等)的生产和发 展,导致了第四代组装技术即表面贴装技术(SMT)的出现。仅以手机为例,2000年产量为1500万部,按每部手机使用500个片式元器件计,需75亿 只(2000年世界片式元器件市场约7000亿只,我国片式元器件约1000多亿只)。广东风华高新科技集团有限公司2002年实现销售收入50亿元,出 口创汇3亿美元,成为新型电子元器件科研、生产、出口基地。生产片式元器件(电阻、电容、电感)达600亿只。
我国接插件的基材有铁(低档),黄铜、磷铜、紫铜、铁青铜等材料,广泛应用酸性光亮易,如黄岩萤光化学有限公司生产的SS820一直应用到至今,亦有不少工厂使用新一代的如复旦大学的161镀易工艺,南京大学研制的镀Sn工艺。
广 东的电子工厂应用ATotech的161工艺为多。最近很多电子工厂改为烷基磺酸镀(光亮与亚光都有)。镀都是氰化物厚工艺,用OMI的2#厚和复旦大学 的FB-1,FB-2最多。由于对品质要求高,所有的镀Sn,镀Ag均施加后处理工艺,如Sn的保护,Ag的保护(防变色处理)。产品大多数是美国、德 国、台湾的产品。还有些接插件,电子零件要求镀金,大多采用酸性Au工艺,厚度不等,从0.05μm到1μm。
有的电子电镀工厂设备齐全,采用法国蔡伟元公司的专用滚镀机,德国β-射线测厚仪,可焊性测量装置、盐雾、湿热箱、大功率脉冲电镀电源,比从事普通电镀的加工厂装备强多了。
这里要提到的电子元器件与接线端中电镀发展用Real to Real的选择性电镀,仅浙江宁波就有25条电子电镀自动线。我国深圳、东莞、上海郊区的松江、江苏昆山、浙江宁波乐清等地电子电镀十分发达。
高速镀Sn-Pb、高速镀Sn、厚金等工艺均获得普遍应用,卷对卷的自动线多为台湾、香港所造,添加剂大多数是使用进口的。
4.2.2 微电子元器件电镀
在 片式元器件的生产工艺中,表面处理占有十分重要的地位。用于贴装焊接在印刷电路板上的元器件的端电极需要用三层镀技术来制作,其电镀生产线(震动镀)技术 和电镀原材料均从国外进口。其中最外层铅锡合金电镀工艺是采用低污染,低酸度的甲基磺酸体系,德国Schlotter公司是世界上著名的镀Sn、Sn- Pb公司,直到近年来才逐步实现国产化。
无引线片式电子元件(电容、电阻、电感)的生产中,最后一道工序是通过三层镀制作元件的端电极。因此,三层镀技术及镀液材料的性能直接而又重要是影响元件的性能,如电性能、焊接性能等等。
片 式电子元件的三层镀是制作电子元件端电极的重要工序。片式元件在贴片安装后通过波峰焊将电子元件端电极与线路结合成一体。因此,三层镀的好坏直接影响元件 的性能。三层镀的第一层由银浆烧成制作,其作用是将元件叠层中的电极引出,制成端电极。第二层是在银层上电镀镍,其作用是封闭银层,保护银层在以后的焊接 等工序中不受影响。第三层是电镀锡(铅),其作用主要是保证元件的优良焊接性能。因此,在三层镀中实际上电镀只有二层。
在烧结的银电极上电镀镍, 目的是保护银层。要求具有低应力的镍镀层(当然最佳是零应力)。否则,电镀镍后,会由于镍镀层的应力作用而将银层从瓷体上剥开,而破坏了端电极。氨基磺酸 镀镍体系是所有镀镍体系中能获得低应力镀层的最理想的体系,而且还具有电镀速度快,镀液分散能力好的优点。国外用于片式元件三层镀的体系中,较多采用了氨 基磺酸盐体系。为了确保镀镍层内应力小,除了电镀工艺加以控制之外,还控制电镀参数,如50~55°C的电镀温度, 4.0~4.5的PH值,控制阴极电流密度等,此外,还加入降低应力的添加剂。

4.2.3 镀锡
我国的镀锡工艺主要用于电子工 业,仍以酸性光亮镀锡使用最广泛,主要组成是硫酸亚锡和硫酸,早期采用的是浙江黄岩萤光厂的SS—820,SS—821,早期镀锡光亮剂大多数以TX- 10、OP21为光亮剂载体,主光亮剂不是苄叉丙酮就是芳香醛还加入一定的抗氧剂帮助Sn2+稳定,但生产了一段时间后,镀液混浊,需要用水处理絮凝剂来 清除水解生成的Sn4+。
南京大学、复旦大学对酸性镀锡光亮剂进行了研发,技术上要求镀液分散能力好,稳定性高,长期使用不浑浊,整平能力强,光 亮速度快,容易管理,对工艺与镀锡层的要求(1)可焊性良好:镀锡件经高温老化或时效影响仍能保持良好的可焊性。(2)光亮电流宽广:在宽广的阴极电流密 度范围内,镀锡层均光亮,特别是在低电流区也应光亮。(3)稳定性能高,镀锡电解液长期使用无变浊之忧。如复旦大学的TB(普通型)和STB(专用型)酸 性镀锡添加剂,能与许多进口镀锡添加剂750,760,Atotech的161具有良好的兼容性,综合性能上也接近国外产品的性能。它们可以较好地服务于 电子工业的晶体管和印刷电路板等电子元器件的光亮镀锡。
4.2.4 甲基磺酸镀锡铅合金
锡铅合金有优良的可焊性、耐蚀性,在印刷板和电子 元器件、接插件的电镀生产中已应用多年。过去一直应用的氟硼酸盐镀液含氟并有强的腐蚀性,氟化物污水治理难度较大,含氟镀液腐蚀陶瓷基板,近年来非氟体系 镀锡铅合金发展很快。应用最多的非氟体系是甲基磺酸体系。通过控制镀液成分,可以得到含Sn90%或60%的锡铅合金镀层。
4.2.4.1 甲基磺酸镀锡铅合金溶液的原材料
1)甲基磺酸:也称甲烷磺酸,甲基磺酸分子式为CH3SO3H,市售的甲基磺酸多为70%的水溶液,外观为无色或微黄色的透明液体。70%水溶液的比重约1.35,冰点-70℃,电导率0.076Ω·cm-1。
甲基磺酸在镀液中提供可溶性锡盐与铅盐的强酸性的稳定介质,络合作用不明显。由于Sn2+和Pb2+的电极电位很接近,很容易实现正常共沉积。
2)甲基磺酸亚锡:是作为镀液中的主盐,其分子式为Sn(CH3SO3)2。市售的甲基磺酸亚锡一般为无色或微黄色澄清的水溶液(含Sn300g/l,比重1.55),为维持Sn2+的稳定,溶液中含有一定量的游离甲基磺酸。
3)甲基磺酸铅:也是作为镀液的主盐,其分子式为Pb(CH3SO3)2。市售的甲基磺酸铅为无色澄清水溶液,含Pb450g/l,比重(20℃)1.65。溶液中也含有一定量的游离甲磺酸。
4.2.4.2 镀液配方及操作条件
下表叙述了应用甲基磺酸电镀不同含Sn量的Sn-Pb合金和纯Sn镀层的配方及操作条件。用于印制板图形电镀的Sn-Pb合金,可以选择90/10的Sn-Pb镀层;如果蚀刻后还需热熔的,则应选60/40的Sn-Pb镀层。镀层应是半光亮的、均匀、细致的镀层。

表 甲烷磺酸镀Sn-Pb工艺

 

Sn-Pb90/10

Sn-Pb60/40

纯Sn

Sn2+(以甲基磺酸盐加入)      (g/l)

Pb2+(以甲基磺酸盐加入)      (g/l)

甲烷磺酸                    (g/l)

添加剂*

13~20

1.5~2.5

80~200

适量

13~20

5~12

80~200

适量

15~20

80~200

适量

温度 (℃)

阴极电流密度 (A/dm2

阴极移动 (m/min)

SA:SK

阳极

15~30

1~8

13

1~3:1

Sn-Pb  9:1合金

15~30

1~8

13

1~3:1

Sn-Pb6:4 合金

15~30

1~8

纯Sn

4.2.5 无铅钎焊电镀工艺的发展
如 上述,Sn-Pb钎焊镀层是一种最为广泛的用于电子零部件电镀、印制电路板(PCB)电镀及汽车工业内部连线的镀层。1996年日本统计,用于电子电镀及 汽车工业的铅大约20,000吨/年,这对生态环境带来沉重的负担。最近,欧洲、美国和日本已经提出了工业上控制铅使用量的新法律。世界各国正在努力开发 Sn-Pb钎焊镀层的新的替代镀层。我国的电镀工作者已经注意到这一动向,纷纷进行预研工作
较为集中的研究对象是Sn-Bi(含Bi 0.3-0.5%),Sn-Ag(含Ag3.5%),Sn-Cu(含Cu1.3%)三个合金工艺,还未投入工业应用。(在日本Sn-Ag、Sn-Bi两种钎焊合金已获实际应用)。

5 化学镀镍
化学镀镍以它优良的镀层性能,如硬度高、耐磨性、耐蚀性都很优异,越来越为生产家所接受。以中磷化学镀层为例,看看它的镀层性能:

磷含量

 

6-9%  (wt)

显微结构

 

非晶态Ni-P合金,非磁性

熔点

 

860-880°C

硬度

镀态

450-550VHN (45-48 RCH

 

热处理后

950-1050 VHN

结合力

 

钢或铝上结合强度400 MPa以上,大大高于电镀镍、铬

内应力

 

钢上内应力低于7 MPa

电阻率

 

约75 μΩ.cm

耐蚀性

 

6-8μm可通过5% NaCl 24小时9级连续盐雾试验。

     

化学镀镍工艺在国外发展了40余年,80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达到相当高的水平,居于领先地位的Atotech,OMI,日本上村工业(株)、奥野制药工业(株)都有系列化的商品出售。
我国化学镀镍的现代工艺及材料研究起步较晚,八十年代中期才起步,我国的高等学校、研究所投入不少人力和财力,使开发研究上升很快,一下跃升到第三代,第四代。即镍盐+次亚磷酸钠+络合剂+稳定剂(第三代)。
镍盐+次亚磷酸钠+复合络合剂+稳定剂+促进剂+缓冲剂+润湿剂(第四代)。工艺性能基本上接近国际水平。
如哈尔滨工业大学的EN化学镍和武汉材保所的HN625化学镀镍都有较高的研究深度和应用面,但大多数在功能上的应用为多,此外南京大学、北京科技大学、南京航空学院等都有相当水平的工艺和材料。
国内开发新的复合化学镀镍工艺,在还原剂研究上,应用二甲胺基硼烷或硼氢化钠,为Ni-B的工业化打下基础,但在工艺的设备研究上与国外仍有较大差距。还没有十分可靠的自动控制系统,自动补加装置作为商品出售。限制了化学镀镍工艺的扩大应用。
最近几年光亮化学镀镍工艺得到许多电镀厂的青睐,浙江恩森公司从境外带进来的JS-934超光亮化学镀镍就是一个具有镀速高,循环使用寿命长,镀层外观白亮的工艺,在深圳获得大面积应用,它的特点:
① 溶液稳定性好,可以循环使用,使用寿命达到8-10循环,1个循环的含义是每升镀液将全部镍镀出再补充到原来的镍含量称为1 M.T.O.。
② 沉积速度快,达到18-30μm /hr,提高生产效率。
③ 镀层外观光亮,具有镜面光泽。
④ 镀层防腐性能高。
⑤ 对复杂零件具有优异的均镀能力。
⑥ 镀层孔隙率低。
⑦ 操作简单,使用方便。
⑧ 优异的耐磨性能,经热处理后镀层硬度可达1050 VHN。
化学镀镍适用于大多数材料的零部件,如钢铁、铸铁、铝合金、铜及铜合金、不锈钢、钕铁硼粉末烧焙件、钛合金以及塑料、陶瓷等非金属材料。广泛应用在计算机的硬磁盘、石油机械、电子、汽车工业、办公机器以及机器制造工业。
化学镍目前在电镀工厂主要应用在:
① 钢制轴杆(打印机、扫描机、复印机等等)主要大量采用两种工艺:
化学除油→电解除油→热水→流水清洗×2→酸洗→流水清洗×2

→去离子水→中(高)磷光亮化学镍→ 清洗→钝化→供干
→检验→包装
② 铝合金表面(电脑散热片、硬盘等等)采用如下工艺:
常温化学脱脂→流水清洗×2→热脱脂→流水清洗×2→碱蚀→流水清洗×3→酸洗→流水清洗×2→一次浸锌→流水清洗×2→20%硝酸→流水清洗×3 →二次浸锌→流水清洗×3→(1-5%)氨水预浸→预镀化学镍→流水清洗×2

→纯水洗 →中(高)磷光亮化学镍 →流水清洗×3→钝化→流水清洗×3
→吹干→ 烘干→检验→包装

6 典型通用产品的电镀工艺
6.1 锁具、灯饰与装饰五金的电镀
锁 具、灯饰、装饰五金的电镀加工约有40~50%出口美国、西欧等地,高档锁具的电镀加工过去几乎被广东中山小榄,以固力、华锋的大企制锁企业和温州的高档 锁具、灯饰、装饰五金电镀所包揽。现在江苏的无锡、昆山;山东青岛等地都有高档加工。浙江的永康上升最快,今年9月的国际五金博览会又将形成新一轮五金新 产品的开发。经济发达地区、沿海地区,对国际市场电镀加工的需求了解快,反应快,因此对新镀种、新工艺接受快、实践也快,各种枪黑色、珍珠黑的合金,多类 粒度的沙面镍、多种色调的电镀应用十分流行。
锁具、灯饰、装饰五金件的基材大多为锌合金、钢铁件和铜件
典型电镀工艺如下:
(一)、锌基合金压铸件
抛光→三氯乙烯除脂→上挂→化学除油→水洗→超声波清洗→水洗→电解除油→水洗→酸盐活化→水洗→预镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸盐镀铜→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮铜→回收→水洗→a)、或其他(b到e)
a) 镀黑镍(或枪黑)→水洗→干燥→拉丝→喷漆→(红古铜)
b) →镀光亮镍→回收→水洗→镀铬→回收→水洗→干燥
c) →仿金→回收→水洗→干燥→喷漆→干燥
d) →仿金→回收→水洗→镀黑镍→水洗→干燥→拉丝→喷漆→干燥→(青古铜)
e) →镀珍珠镍→水洗→镀铬→回收→水洗→干燥
(二)、钢铁件(铜件)
抛光→超声波清洗→上挂→化学除油→阴极电解除油→阳极电解除油→水洗→盐酸活化→水洗→预镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→酸性光亮铜→回收→水洗→H2SO4活化→水洗(红古铜、镀铬、仿金、青古铜、珍珠镍工艺与锌基合金件相同)
6.2 摩托车、汽车配件与钢制家俱的电镀
众 所周知,四川重庆及周边地区是我国摩托车生产基地,此外浙江的温岭、山东济南、河南洛阳等地都有相当的加工规模,广东地区高要实力摩托车配件厂规模很大, 从化一带电镀摩托车另部件工厂很多,钢制家俱厂的电镀分布在广州北部的花山,它们的基材都是钢铁,都采用多层电镀工艺,对外观、耐蚀性都有很高要求。
典型工艺如下:
抛光→上挂→阴极电解除油→水洗→酸电解→水洗→阳极电解除油→水洗→H2SO4活化 →水洗→镀半光亮镍→全光亮镍→回收→水洗×3→镀铬→回收→清洗×3→下挂→干燥
摩托车零件厚度要求:Ni 20μm以上,Cr 0.25μm
防腐要求:CASS试验,连续喷雾16小时,达7级
家具要求与摩托车零件相同,N i层总厚度大约16-22μm
电位差:半光亮镍与全光镍之间的电位差为125~140mv
6.3 卫生洁具配件的电镀
广东开平是洁具的电镀中心,此外温州、福建晋江、泉州一带台资工厂都是高档洁具配件电镀加工地区,洁具基材大多以锌合金为主,研磨十分讲究,要求镀层光亮度、整平性都很高。还有一部分洁具是黄铜基材,电镀工艺与锌合金相同(只是不需要镀焦磷酸铜)
典型工艺如下:
锌合金件:
抛 光→三氯乙烯除脂→上挂→化学除油→水洗→超声波清洗→水洗→电解除油→水洗→ 酸盐活化→水洗→预镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸镀铜→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮铜→回收→水洗→干燥→下挂→抛 光→除腊→水洗→镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→镀光亮镍(有些要求高,也用多层Ni)→回收→水洗×3→镀铬→回收→水洗×3→干燥
厚度要求:Cu 20~25μm Ni 12~15μm Cr 0.25~0.3μm
中性盐雾 96小时以上。
6.4 电池壳的电镀
由 于碱性锌锰电池与Ni-MH可充电池大量应用,除了我们自己的电池生产量不断扩大外,美国的金霸王、日本的东芝、松下都在国内大量生产这些电池,因此对 AA、AAA电池壳的需求增多,因此电池壳的电镀工艺和专用设备又是另一个电镀界的热门话题,它要求滚镀镍光亮剂具有特别好的低DK区走位性能和后处理防 锈性能。
电池壳电镀的技术指标如下:
1) 电池壳外壁镀层厚度2.0±1.0μm,内壁厚度≥0.3μm;
2) 电池壳的外壁光亮,内壁白亮;
3) 镀层耐蚀性,中性盐雾大于8级;
4) 工艺稳定,成品率大于99.0%;
典型工艺流程:
滚光除油→水洗→活化→水洗→表调→滚镀镍→水洗→去膜→水洗→钝化→水洗
→中和→水洗→封闭
河南新乡755工厂、武汉材保电镀生产力促进中心、上海轻工所、上海永生助剂厂,都开发应用较早。武汉材保生产力促进中心的BN-96电池壳专用滚镀镍应用于Toshiba电池达数年之久。我国无锡地区是电池壳电镀加工最大的地区,不少远销国外。
6.5 汽车铝合金轮毂的电镀
近 年来北美、欧洲特别是美国市场对铝合金轮毂的需求加多,每只售价为100~150美元,电镀加工费为30~35美元,全部电镀加工最好四条线,连续生产。 无锡电镀设备厂、无锡出新电镀环保设备厂均接到许多设备定单,广东的台山;湖南的益阳;浙江宁波;江苏昆山等地均有许多生产线。由于抛光研磨直到成品出来 工序过程繁多、外观、耐蚀、结合力均要一流,电镀前处理剂及多镀种的光亮剂在整个加工中的共用有限,为了出口创汇,客户绝大多数选择国外著名公司的产 品,Atotech占去了90%以上的市场。
武汉材保电镀生产力促进中心,凭借自己二十年开发、应用多层镍组合镀层的经验,多层镍出口韩国,优良的监控设备以及在新大洲铝合金电镀生产多年实践经验的基础上,提出一套工艺流程供大家参考:
(1)、工艺流程
抛 光→喷丸(选择性)→超声波除腊→水洗→碱蚀除油→水洗→酸蚀(出光)→水洗→沉锌(Ⅰ)→水洗→退锌→水洗→沉锌(Ⅱ)→水洗→电镀暗镍→水洗→酸性亮 铜→水洗→抛光→超声波除腊→水洗→阴极电解除油→水洗→活化→水洗→半光亮镍→高硫镍→光亮镍→镍封→水洗→镀铬→水洗
(2)、工艺特点
1. 采用除油、碱蚀一步法,既节省工序,又有利于孔隙油污去除,使基体以无油状态充分裸露。
2. 采用无黄烟酸蚀液,减少环境污染,同时避免过腐蚀产生。
3. 多层镍电镀体系,光亮、整平性好;电位差、微孔数稳定,耐蚀好高。
4. 该工艺采用BNC-99、BNA-99、BNZ-99前处理剂,BN-99、DN-99、TN-99、以及BN-99-MIC多层镍添加剂,BNCu-910酸铜光亮剂。
以上仅是电镀加工中常碰到的典型产品的举例,我国许多产品的出口离不开电镀。

7 环境保护与清洁生产
7.1 电镀废水处理技术现状
电 镀行业是一个长期以来一直以严重污染而著称的行业。为了这个沉重的环保压力,从80年代初开始,我国很多高校、科研院所和有技术实力的国营电镀企业通过科 学研究、环保新技术的生产实践、出国考察学习国外先进经验,为电镀废水处理技术的开发作出了大量卓有成效的贡献。80年代可谓是电镀废水处理新技术层出不 穷,令人眼花撩乱、百花争艳的年代。
进入90年代后期,随着经济体制改革的深入,政府职能转变,大量国营和集体经济的转制,公正而严格的环保执 法,促使电镀企业不得不大量增加电镀生产末端污染治理的投资。此时,经济性好、可靠性高、稳定达标的废水处理技术成为厂家的首要选择。越来越多的电镀企业 采用基于PH/ORP自动控制的化学法综合废水处理技术。
传统的PH/ORP自动控制的化学法处理工艺虽然存在经济、稳定可靠达标的优点,但仍存 在化学处理过程使中性盐类增加不利于水资源回收、污泥废渣处理困难的两大难题。2000年后,作为传统PH/ORP自动控制工艺的补充,金属捕集剂处理技 术和反渗透膜回收水技术开始悄然流行。现代的PH/ORP自动控制的废水处理工艺已经达到了较完美的阶段,完全可以达到我国现行的地表水二级排放标准。可 以肯定今后很长一段时期,它仍将是电镀废水处理的主要方法。
目前电镀行业的生产经营方式基本属于高能耗、物耗的粗放型生产。许多大城市的电镀厂迫 于环保压力,纷纷关闭,向农村和贫穷的边缘地区转移。这些小企业在建厂时就没有正规合理的设计,而且设备维护的技术条件差,人员素质低,所以目前摆在我们 面前较严重的问题是怎样为这些小企业“技术扫盲”。另外,设计一些专用功能的、操作方便的“废水处理装置”可能是解决这些小企业在建厂时能较小投资、合理 规划废水处理设施的途径。
7.2 清洁生产势在必行
电镀生产污染的末端治理在技术上仍存在一些难以逾越的技术障碍,对环境的不利影响难以 消除。为了实现我国“可持续发展”的宏图大略,国家“清洁生产促进法”已经颁布。国家有关职能部问已经在调整现行环保法规政策体系,环保管理的重点将从末 端转向源头,转向覆盖全过程,以引导清洁生产,推进经济转型。
清洁生产在技术方面要淘汰浪费资源和严重污染环境的落后生产工艺、生产技术、设备和 产品;在技术改造过程中采用能源资源利用率高,污染物产生量少的清洁生产技术、工艺和设备,关注电镀产品和生产过程对环境的影响在保证质量、功能、性能的 前提下在原材料(新的材料和配方)、能源利用、产品设计和全生命周期、副产物(物料循环利用、废弃物再生)等方面不断创新,只能推行清洁生产才能改善电镀 行业的环境形象促进经济效益和环境效益的统一。

8 电镀技术发展展望
在我国电镀工作者的共同努力下,无论在开发研究电镀专用辅化工材料;务类光亮剂、添加剂;电镀光亮剂中间体;电镀主体设备与辅助设备都取得很大的进步,为迈入二十一世纪奠定了良好的基础,主要镀种的工艺水平已能满足国内生产的需要。展望未来,我们信心百倍。
8.1 培养与造就一批高素质的电镀复合型人材,培训一大批现场工程师与技师
二 十一世纪我国将迈入知识经济时代,我国的电镀技术要与国家经济建设同步发展,全体同仁要重视技术创新。技术创新的核心是科技,关键是人材。迈入二十一世 纪,我们要提高电镀技术对经济增长的贡献率,要形成一个比较完善的电镀技术研究开发体系。电镀行业要培养造就一大批既懂化工,又懂电子、机械的复合型人 材。高等学校与研究所要积极申报科研项目,选题要既有分工又有合作并紧密结合生产需要。目前从事电镀现场技术研发与管理的工程师、技师、工艺员奇缺。许多 工厂的“打工仔”文化素质不高,干了1年半载就是“师傅”,这些人化工基础知识差,技术单一。与昔日上海电镀工厂师傅的综合技术素质相差甚远,急待对他们 进行全面技能培训与考核,特别是对电镀故障的分析与排除技术,不提高他们的整体技术素质,加工“零缺陷”的目标何日能实现!
8.2 形成比较完善的电镀技术研究开发体系
今后若干年将会出现更多的以电镀为专业的公司,这些单位将派生出添加剂、基础化工和专业电镀设备的生产厂。技术成果商品化的趋势会更明显。更专业,特别是为电子电镀生产服务的电镀设备的研制、生产和供应将向更专业化、系列化方向发展。
我国的高校与研究所要瞄准世界先进国家电镀技术的发展方向,结合我国工业生产中量大面广的产品,开发新的工艺和材料,少搞纯学术的研究,从事电镀研究的硕士、博士论文要结合生产实践。如:
1) 长周期(10个周期以上)的光亮化学镀工艺及其自动补料装备。
2) 锌、铜、镍、铬四个大镀种光亮剂中间体及高性能光亮剂的研究,特别是高品质酸性光亮铜工艺的研究。
3) 纳米新材料在电镀工艺中的应用。
4) 三价铬镀铬的工业应用。
5) 高装饰、高耐蚀后处理工艺的研究。
6) 电镀涂装复合工艺研究。
7) 高工艺性能无氰电镀工艺的研究。
8) 新型环保设备、环保材料的开发研究,等等。
国家新高科技的发展也离不开电镀技术,我们要加强对电子零部件的滚镀、卷对卷选择性电镀,PCB前处理及终饰技术的研究,有经济实力与技术基础的公司,也要有点风险精神,加大对电子电镀科研的投入,争取2年内将一批接近国际水平的工艺与材料推向工业应用。
8.3 我们基础化工原材料、金属材料品种还不够齐全,质量参差不一
特 别是应用于电镀工艺材料中的特殊表面活性剂品种很少,阻碍了高品质前后处理剂及光亮剂的开发。多年来我们的酸性镀锡光亮剂SS820一直应用TX-10、 OP21之类传统表面活性剂,工艺性能欠佳,最近河北金日化工才开发应用于Sn的ENSA和高速镀锡的SH-13,但品种还是很少而且不配套,更未形成系 列。
今后应扩大品种,并对量大面广的基础化工原材料,金属材料、各种表面活性剂,进行质量控制并责令制订相关的企业或行业标准,从源头卡住劣质原材料影响电镀产品的品质。
这块的质量与行业标准大家很少关心,但销量惊人,广东南海的高力、华创两家全国最大的电镀化工原材料供应商年销售额分别达8亿元多,温州有一家也愈四亿。
8.4 电镀生产过程的自动化控制
电 镀加工过程中除了大量应用挂、滚自动线以外,还要普遍应用电镀生产过程中不可缺少的辅助设备,如化学脱脂过滤技术,槽液冷冻或加热控温技术,超声波清洗技 术,无油空气搅拌应用于水洗及允许采用的镀槽;多级逆流漂洗节水技术;镀液主成份分析调整技术;循环过滤技术;添加剂自动补加技术等等。以保证电镀加工过 程的高品质。温州电镀工作者敢于在辅助设备应用上加大投资,已取得令人嘱目的成绩。
8.5 宣传、贯彻质量管理和质量保证体系的ISO9000标准、ISO14000及电镀国家、行业标准
进 入二十一世纪,要争取有更多的电镀设计与研究单位、添加剂生产厂、电镀设备厂、辅机生产厂和电镀加工厂通过ISO9000,甚至ISO14000,自 1985年9月以来的17年间,全国电镀与精饰标准化分技术委员会(TC 57/SC1)组织全国各部委、各行业的电镀专家与标准化工作者共同制订、修订了70多项标准。其中有工艺标准,亦有实验检测方法标准。除了16项是行业 标准之外,其余50多项均为国家标准仍需要向行业进行宣传、贯彻。今后也要注意标准的技术创新,在制、修订新的国家标准的同时,敦促添加剂厂、电镀设备 厂、重要辅机厂将典型产品制订成相关行业标准。
8.6 加强国际间的合作与交流,参加国际市场竞争
我国的电镀工作者自1980年以来与日本同行保持经常联络较多,但对美国、德国较少,其他国家更是空白。
中 国表面工程协会电镀分会今后应组织我国的专家、学者和企业家赴先进国家考察学习。或请进来交流技术,以扩大全体同仁的视野,鼓励更多的年轻学者出席国际学 术会议。学习先进国家的生产管理经验,使我国的电镀生产走上科学化、规范化与国际接轨的道路。随着我国加入WTO、对外开放及电镀产品质量的提高,国外的 添加剂、设备及测试仪器目前已大量进入我国市场,中外合资企业的产品在国内已占领一部分市场,使我国电镀界更现实地认识到世界电镀技术水平与我国的差距, 由此而带来的竞争必然是剧烈的,这对我国初步形成的电镀体系是一次严峻考验,我们应有所准备,迎接挑战。我们的优秀产品也要打入国际市场。
8.7 加强工艺管理及设备配套,切实提高产品质量
我 国电镀技术最大差距在于大规模生产中的工艺管理,溶液的维护太差,不能保证成熟的研究成果在生产中稳定地体现出来,生产中,往往表现在前处理工艺不完整也 不精细,很多工厂不采用连续循环过滤。其他辅助设备也不完善,这就决定了我国电镀产品在抗蚀性和外观质量等方面与国际先进水平相比仍有较大的差距。今后努 力缩小这方面的差距,反之,工艺研究者,产品开发者也要千锤百炼,注意自己成果的真实性与可操作性,特别要紧密结合生产实际。现场说“OK”才行。工艺员 (工程师或技师)要对自己加工的产品有“零缺陷”的信心,因此对工艺管理要“勤”,即对每一个槽、上、下午都得作赫尔槽试验,每日都要有分析报告,做到防 微杜渐。
注意开发为未来经济成长型的新高科技服务的工艺。长期以来,我国同仁做了太多的低层次重复研究工作,对那些未来会大幅度提高产品附加值的 工艺,由于困难大开发成本高,很少研究。如电子电镀中的选择电镀工艺与装备,高效的线材、板材连续电镀生产线。生产的高要求会迫使我们动脑筋改变观念与思 维方式。过去传统的光亮镀镍都设计所谓“大处理”备槽。笔者曾看到一个为20万升光亮镀镍槽服务的电解循环处理重金属装置。集低DK电解、活性碳吸附和循 环过滤于一身形成没有大处理电镀溶液的概念的新设备。
8.8 缩小南北、东西差距,重新思维观念定位
无可争辨的事实反映出电镀技术在广东珠江三角洲经济发达区,温州地区以及以上海为中心的江、浙沿海地区、金华地区、山东、东北的沿海地区、重庆地区得到了更大的发展,他们思维敏捷,观念更新,这些地区的电镀企业有一个共同的特点:
1) 依托沿海的区位优势,或地区机电产品出口的优势,对国际、国内市场电镀加工的需求了解快、行动快,产品结构随市场需求而作调整。从低价位、低档次上升到高档次、大批量的“多商品大市场”格局。
2) 重视前处理、后处理,解决电镀加工中的质量问题,众所周知,电镀加工中的故障有80%来自前处理不良,他们重视前处理,下决心引进设备,用进口或国产优秀设备解决前处理不良,同时加强后处理解决外观漂亮与良好的耐蚀性。
3) 对电镀主、辅设备进行技术改进和增添。
4) 不怕冒风险,敢于引进新工艺和实践新工艺,敢干创新电镀新工艺,温州就是一个典型的例子;如变电流电镀类似24K的仿金电镀,一阴极电泳复合工艺对付高附 加值产品,创新的多色调金色对付新开发的出口产品。这一切都是国际、国内电镀加工的要求而迫使我们的电镀加工厂从工艺、材料、设备、观念作出的快速反应。 几年间昆山的同心电镀厂就发展到一个加工产值超亿元的工厂,这些宝贵的经验值得内地的电镀厂学习和借鉴。
5) 采取“请进来,派出去”频繁进行国内、国际交流与合作,促进新工艺、新材料、新设备很快落户并为生产服务。
8.9 环境保护与资源回收利用
电 镀工作者必需考虑自己开发研究的工艺对环境的影响并寻求可靠的对策。今后要努力推行清洁生产工艺,尽可能应用少污染、低浓度、易处理的工艺。推广应用化学 法+综合治理电镀废水自动控制系统;微生物处理电镀废水系统。开发高效固液分离装置;开发污染空气的各有害排气的传感器和高效吸收装置。研究电镀过程中重 金属回收装置。可以先从Au,Ag,Ni,Cu,Cr做起。
为了实现我国“可持续发展”的宏图大略,我们电镀工作者任重而道远,让我们这些老、中、青企业家、专家相结合活跃在中国表面工程协会的一支庞大队伍中,在上级协会的正确领导下,为我国的经济建设再立新功。

致谢:1)本文以胡如南教授和张立茗高工撰写联合署名的文章作基本框架,但增添许多新的内容,特向他们致谢!
2)本文撰写过程中,得到一些地方协会与老专家的帮助,在此表示深深的谢意;
3)电子电镀篇幅很大,希望引起同行的高度重视。许多电子电镀专家提供了素材,作者仅向他们的无私支持表示感谢!
4)我国幅员辽阔,对许多企业在开发应用电镀新工艺、新材料、新设备、
新的检测仪器、仪表方面的业绩不可能一一列举,甚至对十分优秀的工
艺与产品介绍疏漏,在此作者深表歉意;
5)由于时间仓促,文章涉及到的技术内容宽广,作者水平有限文中不可避免有错误或疏漏之处,敬请同行批评指正。
本讲座来自中国表面工程信息网,没有删节

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Welcome to BWtool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCDCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BWis specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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电镀件设计的基本原理
电镀件在设计中有很多特殊的设计要求可以提出,大致为以下几点:
1.基材最好采用ABS材料,ABS电镀后覆膜的附着力较好,同时价格也比较低廉。
2.塑件表面质量一定要非常好,电镀无法掩盖注射的一些缺陷,而且通常会使得这些缺陷更明显。
3.在结构设计时有几点也要关注外形要适合于电镀处理:
1)表面凸起最好控制在0.1~0.15mm/cm,尽量没有尖锐的边缘。
2)如果有盲孔的设计,盲孔的深度最好不超过孔径的一半,负责不要对孔的底部的色泽作要求。
3)要采用适合的壁厚防止变形,最好在1.5mm以上4mm以下,如果需要作的很薄的话,要在相应的位置作加强的结构来保证电镀的变形在可控的范围内。
4) 在设计中要考虑到电镀工艺的需要,由于电镀的工作条件一般在60度到70度的温度范围下,在吊挂的条件下,结构不合理,变形的产生难以避免,所以在塑件的 设计中对水口的位置要作关注,同时要有合适的吊挂的位置,防止在吊挂时对有要求的表面带来伤害,如下图的设计,中间的方孔专门设计用来吊挂。
5)另外最好不要在塑件中有金属嵌件存在,由于两者的膨胀系数不同,在温度升高时,电镀液体会渗到缝隙中,对塑件结构造成一定的影响。
4.在塑件的加工时,要关注到几个问题,其一塑胶料在加工时要充分烘干,否则残留的水分会对塑件表面造成气孔、流线纹等缺陷,严重影响电镀的效果,另外尽量避免使用脱模剂,因为脱模剂的使用会对电镀膜的附着力产生影响电镀件设计时的特殊要求
3-2-1.电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响
厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右,但是在实际的生产中,可能最多会有0.08mm的厚度,所以在有滑动配合的位置上,单边的间隙要控制在0.3mm以上,才能达到满意的效果,这是我们对电镀件配合时需要作的关注。
3-2-2.电镀件变形的控制
由 于电镀流程中,几道工序的工作温度都在60℃~70℃,在这样的工作条件下,吊挂的工件极易发生变形,如何控制制件的变形是我们在加工中关注的一个问题, 在同电镀厂工程师的交流后认为关键在于要在塑件结构上要充分考虑挂接方式和支撑结构的设计,目的就是增强整个架构的强度,一般的做法都是在注射的流道结构 上设计各种结构,即保证了塑流的填充有加强了整体的结构,电镀的时候,一起进行电镀,电镀后剪掉浇道得到最后的成品。
3-2-3.局部电镀要求的实现
在我们的设计中常常要求在制件表面的不同局部实现不同的效果,在电镀件上也常常出现这样的需求,我们通常采用以下三个方法来实现这个功用:
1.如果可以分件,建议作成不同的部件,最后装配成一个零件,在形状不复杂并且 组件有
批量的条件下的情况下,开一套小的模具注射的费用会形成比较明显的价格优势,
2.如果是在不影响外观的局部要求不电镀,通常可以采用加绝缘油墨后进行电镀的方法进
行 加工,这样喷涂了绝缘油墨的部位就会没有金属覆膜,达到要求,其实这是我们在设计中常常涉及到的一个部分,因为电镀后的制件会变硬变脆,是我们不希望得到 的结果,所以尤其在按键这类的制件上它的拐臂是我们不希望被电镀上的部分,因为我们需要它有充分的弹性,局部电镀在这个时候就非常必要。在另外的情况下也 常用到,类似于PDA这类的轻巧的制品,一般电路板直接固定在塑胶壳体上,为了防止对电路的影响,通常在同电路有接触的部分均进行绝缘处理,这时多采用油 墨的方式来进行电镀前对局部的处理。
电镀设计中需要局部喷涂绝缘油墨时,遇到如上图的情况下,要想得到如图所示的效果(蓝紫色表示电镀的部分), 实际是不可能实现的,因为电镀时电镀的部分要形成连通的回路才可以对各个局部形成良好的电镀层,而如图所示,各个电镀表面被分割成好多部分,无法实现均匀 的电镀效果。
上面的部件最终可以采用上图的方式实现,只有这样形成良好的回路可以让电流和液体中的电离子良好的反应,才能实现良好的电镀效果。
3.另外一种办法就是采用类似双色注塑的工艺,一般如果有双色注射机,可以将ABS和
PC 分不同的阶段注射,制成塑件后进行电镀处理,在这样的条件下,由于两种塑料对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而PC的部分没有电镀的效 果,达到要求,另外一种办法就是将制件分成两个两个部分,现将一个部分进行注射后进行电镀处理,将处理后的制品再装入另外一套模具中进行二次注射得到最终 的样品。
3-2-3. 混合电镀效果对设计的要求
我们在设计中常常采用高光电镀和蚀纹电镀的效果共同作用在一个制品上得到特殊的设计效 果,通常在设计中建议采用较小的蚀纹,这样效果会比较好,但这样的设计时,为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖,有时会电镀两层后就不进行电镀,这样的后果 是电镀第二层的镍会比较容易氧化变色,影响设计的效果。
3-2-4. 电镀效果对设计的影响
这里主要指如果作有颜色的电镀效果时,要提交色差表,因为电镀后的颜色无法做到均匀一致,不同的制件会有较大的差距,所以要提供可以接受的颜色差距值。
4.电镀工艺的成本和基本检验标准
4-1.电镀的成本预估
4-1-1.电镀成本的大致数据
电镀件在加工成本的考虑上主要参考其加工工艺过程的复杂性和表面积的大小,一般的制件其成本主要是工艺流程带来的成本,下面就一些已知的工艺过程作一些说明:
以一个普通高光电镀件作为标准;
作亚光电镀效果 价格会贵30%左右;
作简单的表面局部绝缘效果 价格会增加30%-50%

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dm02

标准公差.公差.偏差各是什么概念啊?

最佳答案

公差
(1)公差基本术语的含义
1)基本尺寸,设计时给定的尺寸.称为基本尺寸.的基本尺寸
2)实际尺寸:零件加工后经测量所得到的尺寸.称为实际尺寸.
3)极限尺寸:实际尺寸允许变化的两个界限值称为极限尺寸.它以基本尺寸确定.两个极限值中较大的一个称为最大极限尺寸Dmax(或dmax),较小的一个称为极限尺寸Dmin(或dmin).
)尺寸偏差,某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差.称为尺寸偏差.简称偏差.
实际偏差=实际尺寸一基本尺寸
最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差.称为上偏差,最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差.称为下偏差,上偏差和下偏差统称为极限偏差.国家标准规定.孔的上偏差代号为ES.轴的上偏差代号为es,孔的下偏差代号为EI.轴的下偏差代号为ei.则:
ES=孔的最大极限尺-孔的基本尺寸
cs=轴的最大极限尺寸-轴的基本尺寸
EI=孔的最小极限尺寸-孔的基本尺寸
ei=轴的最小极限尺寸-轴的奥基本尺寸
偏差值可以为正.负或零值.
5)尺寸公差.允许尺寸的变动量称为尺寸公差.简称公差.公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值,或等于上偏差与下偏差代数差的绝对值.
6) 零线:图1a中示意表明了基本尺寸相向.相互配合的孔与轴之间极限尺寸.尺寸偏差与尺寸公差之间的相互关系.为方便起见.在实际讨论的过程中.通常只画出 放大了的孔和轴的公差带.称为公差与配合图解.简称公差带图.如阁l-b所示.在公差带图中.确定偏差的一条基准线.即零偏差线.就叩零线.通常零线表示 基本尺寸.正偏差位于零线之上.负偏差位于零线之下.
7)尺寸公差带:在公差带图中.由代表上.下偏差的两条直线所限定的一个区域.在图 6-36b中ES和E条直线所限定的区域为孔的尺寸公差带,cs和ei两条直线所限定的区域则为轴的尺寸公差带.孔公差带一带般用斜线表示,轴公差带一般打点表示.
(2)确定公差的两个基本要素
公差带是由标准公差和基本偏差两个基本要素确定的.标准公差确定公差带的大小,基本偏差确定公差带相对于零钱的位置.
1) 标准公差:标准公差是由国家标准规定的.用于确定公差带大小的任一公差.公差等级确定尺寸的精确程度.国家标准把公差等组分为20个等级.分别用 IT01.IT0.IT1-IT18表示.称为标准公差.IT(International Tolerance)表示标准公差.当基本尺寸一定时.公差等级愈高.标准公差值愈小.尺寸的精确度就愈高.基本尺寸和公差等级相同的孔与轴.它们的标准 公差相等.为了使用方便.国家标准把≤500的基本尺寸范围分为 13尺寸段.按不同的公差等级对应各个尺寸分段规定出公差值.并用表的形式列出.
2)基本偏差,国家标排规定用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般为最靠近零线的那个偏差为基水偏差.当公差带位于零线的上方时.基本偏差为下偏差,当公差带位于零钱的下方时.基本偏差为上偏差.如图2 所示.
国家标推已经将基本偏差标准化.系列化.规定了孔和轴各28个基本偏差.分别用拉丁字表示.按顺序排列.大写字母表示孔.小写字母表示轴.
各个公差带仅有基本偏差一端为封闭.另一端的位置取决于标准公差数值的大小.
在孔的基本偏差系列中.从A-H的基本偏差为下偏差EI.从J-ZC的基本偏差为上偏差ES.JS的上.下偏差分别为+/- IT/2.
在轴的基本偏差系列中.从a-h的基本偏差为上偏差es.从j-zc的基本偏差为下偏差 ei. is的上.下偏差分别为+/-IT/2.
根据测量结果确定公差等级?楼主概念错误啦.
在设计的时候首 先要根据需要确定定公差等级.然后按公差加工.最后测量结果看是不是符合公差范围.

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歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.comskype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/ FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BWtool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCDCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BWis specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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BW正面-960119

1. 目的:模具的間隙配置为完善作业标准,制订本文件。

2. 范围:适用于本公司各部门之作业。

3. 职责:设计人员根据本节内容,设计时进行参考,现场可根据本节内容参考制作。

4. 内容:

材料

软钢片,黄铜,铝合金,拉铝及软不锈钢取6%

软材

C5210

磷铜

超硬

C5210

磷铜

特硬

C5210

磷铜

全硬

SK系列

碳工钢

(回火)

SUP6,SUP9

SUP1弹弓钢片(回火)

SPCC

SECC

软铝

红铜片

硬度HV

230~270

210~260

185~235

200~220

200最大

100~140

130~180

55~85

间 隙

(单边)

7%

6%

5.5%

5%

5%

3-4%

6-7%

3-4%

4.1 冲裁间隙配置原则: 冲孔跟公 落料跟模 ,

即冲孔的大小,是和冲头大小一样的(细微差别忽略),而冲出之物体(或为产品,或为凸米,或为打舌位等)的形状大小则是和模腔一样大小(细微差别忽略) 。

4.2 材料冲裁上下模间隙配置标准:

材料

硬冷轧钢片,半硬或全硬不锈钢片取8%

硬冷轧钢片

SUS301

特硬

SUS301

全硬

SUS304-H

SUS301-H3/4

SUS304-H3/4

SUS301-H1/2

SUS304-H1/2

硬度HV

>500

490最小

430最小

370最小

310最小

250最小

间 隙

(单边)

9-10%

8.5%

8%

8%

7%

7%

对于漏屎锥度,通常取0.5°单边锥度,但对于软材料(如软铝),必须遵循“小间隙大锥度”的原则,锥度必须保证在1°~1.5°.

4.3 其它板件孔与零件线割间隙设定

单边间隙

导柱孔

小导套孔(硬压)

小导套孔(粘胶水)

冲头固定孔

销钉孔

冲头活动孔

冲头过孔

镶件固定孔

漏屎孔

t≤0.5

+0.005

+0.005

+0.1

+0.005

+0.005

+0.01

+0.5

+0.005

+0.5

t >0.5

+0.008

+0.008

+0.1

+0.01

+0.008

+0.02

+0.5

+0.01

+1.0

4.4 紧固件过孔的间隙设定:

1 螺丝杯头与过孔:

螺丝

M4

M5

M6

M8

M10

M12

M14

M16

M20

过孔

Φ4.4

Φ5.5

Φ6.5

Φ8.5

Φ11

Φ13

Φ15

Φ17

Φ21

杯头孔

Φ8

Φ10

Φ11

Φ15

Φ17

Φ20

Φ24

Φ27

Φ35

2 真三打螺丝杯头与过孔:

三打螺丝

M5

M6

M8

M10

过孔

Φ6.5

Φ8.5

Φ11

Φ13

杯头孔

Φ11

Φ15

Φ17

Φ20

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(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

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(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

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BW正面-960119-2

 

1. 国产优质冷作模具钢Cr12MoV
钢化学成分(GB/T 1299—2000)ω/%
    CSiMnCrMoPSV
    1.45~1.70 ≤0.40 ≤0.35 11.0~12.50 0.40~0.60 ≤0.030 ≤0.030 0.15~0.30
性能:
高碳、高铬类型莱氏体钢,具有良好的淬透性,截面尺寸在400mm以下可以完全淬透,且具有很高的耐磨性,淬火时体积变化小。其碳含量比Crl2钢低很多,且加入了钼、钒,因此,钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。
用途:
用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具,如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模,以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种:
热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。 信息条形码:981366278756123

2. Cr12模具钢的化学成分、特性及用途

合金工具钢简称合工钢,是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。其中合工钢包括:量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。Cr12是冷作模具钢。执行标准GB/T12992000。统一数字代号A21200;牌号Cr12;化学成分%:C2.00~2.30,Si小于等于0.040,Mn小于等于0.040,Cr11.50~13.00, p小于等于0.030,S小于等于0.030;交货状态:布氏硬度HBW10/3000(小于等于269~217),淬火温度:950~1000;冷却 剂:油;洛氏硬度GRC大于等于60。用途:具有较高的强度\硬度\耐磨性与淬透性,淬火变形小,但较脆、导热性差、高温塑性差。用于制造耐磨性能高,不 承受冲击的模具用加工材料不很硬的刀具,如车刀、铰刀、冷切剪刀、木工工具、冷冲模、螺纹滚模、拉丝模、铳头、量规等。

3. 国产优质模具钢D2(Cr12Mo1V1)

Cr12Mo1V1钢的化学成分(GB/T 1299—2000)ω/%

成分

C

Si

Mn

Cr

Mo

P

S

V

Co

%

1.40~1.60

≤0.60

≤0.60

11.0~13.0

0.70~1.20

≤0.030

≤0.030

≤1.10

≤1.10

性能:

高碳、高铬类型莱氏体钢,无特殊要求时钻不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Crl2MoV高,故钢的组织和晶粒度进一步细化,提高了钢的淬透性、强度和韧性,使钢的综合性能更好。
用途:

用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具,如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种:

热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

4.1. DC53热处理后硬度高于SKD11,高温(520-530℃)回火后可达62-63HRC高硬度,在强度和耐磨性方面超过SKD11。
2、 韧性度是SKD11的两倍。DC53的韧性在冷作模具钢中较为突出,因此,用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂,大大提高了使用寿命。
3、 线切割加工后的残余应力,经高温回火减少了残余应力。因此,大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制。
4、 切削性和研磨性超过SDK11。DC53的切削性和研磨性优于SDK11。因此,使用DC53可增加模具寿命和减少加工工序。
用途有:冲栽模具/冷作成型模具/冷拉模具/成型轧辊/冲头/线切割加工的精密冲裁及各种用途冲压模/难加工材料的塑性变形用具。

5. SKD11(SLD)模具钢材价格与化学成份

原产地:日本日立

产品简介:

化学成分:

  C       Si      Mn        Cr        Mo

1.50     0.25     0.45     12.00     1.00

V           P            S

0.35      <0.025        <0.01

SLD 是一种高碳高铬合金工具钢,热处理后具有很高的硬度及耐磨性,并具有淬透性强,尺寸稳定性好的特点,适宜制做高精度长寿命冷作模具及热固成型塑胶模具。

特性:
●真空脱气精炼处理钢质纯净;
●球化退火软化处理,切削加工性能良好;
●锻轧结合破碎结晶组织,碳化物颗粒细小均匀,无须担心淬火开裂;
●强化元素钼、钒特殊加入,耐磨性极其优异,韧性优

用途 :
●厚度不大于 2mm 薄板材,高效落料模,冲载模及压印模;
●各种剪刀、镶嵌刀片、木工刀片;
●螺纹轧制模和耐磨滑块;
●冷镦模具,热固树脂成型模,高级量规等;
●深拉成型模、冷挤压模具

SLD 使用方法

“ 淬火 + 回火 ” 状态下使用;
“ 淬火 + 冷处理 + 回火 ” 状态下使用(适于高精度与尺寸稳定要求);
“ 淬火 + 回火 + 氮化处理 ” 状态下使用(适于表面高硬度要求)。

●深冷处理
为获得最高的硬度和尺寸稳定性,模具在淬火后立即深冷 -70 至 -80 ℃ ,保持 3-4 小时,然后再回火处理,经深冷 处理的工具或模具硬度比常规热处理硬度高 1-3HRC 。形状复杂及尺寸变化较大的零件,深冷处理有产生开裂的 危险。
●氮化处理
模具或工件经氮化处理后,表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化层组织。
●在 525 ℃ 氮化处理,工件表面硬度约为 1250HV 。

6.  白钢含有Cu,Ni,Fe等三种主要成分,高速钢 也叫白钢、锋钢、 风钢 ,这是因为刀具出厂时,四边磨得光亮而洁白,所以把它称为白钢,高速钢 容易磨 得锋利因而称“锋钢”,又因为在热处理时,在空气中冷却 也能淬到一定 的硬度,因此又 叫它风钢 。
高 速钢常用的有 W18Cr4V 和 W9Cr4V2 两种牌号,是一种含有高成分的钨、铬、钒等元素的合金钢, 淬硬后 的硬度约为 HRC62 — 65 。高速钢比起硬质合金来,其制造和 刃磨都 较方便, 容易磨 得锋利;强度和韧性较好,能承受较大的冲击力。但是高速钢的热硬性差,只可以耐 500 — 600 ℃的温度,切削速度只能达到 40 米 / 分,不易于高速切削。

7. A3是老国标上的牌号,新国标为Q235。其中又分A,B,C,D四种
名称=碳素结构钢
-----------------------------------------------------------
牌号=Q235-A
材料状态=热扎
σb\Mpa=375~460
σs\Mpa=235
δ5\%=26
试样\毛坯尺寸\mm=≤16
化学成分=组成元素比例(%):碳C:0.14~0.22;锰Mn:0.30~0.65;磷P:≤0.045;硫S:≤0.050;硅Si:≤0.30
特性及应用=用途:金属结构件,心部强度要求不高的的渗碳或氰化零件,拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴及焊接件。;脱氧方法:F、b、Z
名称=优质碳素钢
-----------------------------------------------------------
牌号=45
材料状态=退火钢
σb\Mpa=≥600
σs\Mpa=≥355
δ5\%=≥16
ψ\%=≥40
硬度\HB=≤197
试样\毛坯尺寸\mm=25
化学成分=组成元素比例(%):碳C:0.42~0.50;铬Cr:≤0.25;锰Mn:0.50~0.80;镍Ni:≤0.25;磷P:≤0.035;硫S:≤0.035;硅Si:0.17~0.37
特 性及应用=未热处理时:HB≤229;热处理:正火;冲击功:Aku≥39J;;强度较高,塑性和韧性尚好,用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较 小的大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件,如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向,形状复杂的零件应在热水或油 中淬火。焊接性差

8.他们说的都很好还有几点A3和45#钢价格也不一样的45#刚比A3贵,A3是热扎料,材料成份不均匀对加工工具和刀具不好,45#刚是退火钢料,材料成份比较均匀对加工工具和刀具好。牌号=Q235-A (A3)
材料状态=热扎
σb\Mpa=375~460
σs\Mpa=235
δ5\%=26
试样\毛坯尺寸\mm=≤16
化学成分=组成元素比例(%):碳C:0.14~0.22;锰Mn:0.30~0.65;磷P:≤0.045;硫S:≤0.050;硅Si:≤0.30
特性及应用=用途:金属结构件,心部强度要求不高的的渗碳或氰化零件,拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴及焊接件。;脱氧方法:F、b、Z
名称=优质碳素钢
牌号=45
材料状态=退火钢
σb\Mpa=≥600
σs\Mpa=≥355
δ5\%=≥16
ψ\%=≥40
硬度\HB=≤197
试样\毛坯尺寸\mm=25
化学成分=组成元素比例(%):碳C:0.42~0.50;铬Cr:≤0.25;锰Mn:0.50~0.80;镍Ni:≤0.25;磷P:≤0.035;硫S:≤0.035;硅Si:0.17~0.37
特性及应用=未热处理时:HB≤229;热处理:正火;冲击功:Aku≥39J;;强度较高,塑性和韧性尚好,用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件,如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等

9. 牌号=50
材料状态=退火钢
σb\Mpa=≥630
σs\Mpa=≥375
δ5\%=≥14
ψ\%=≥40
硬度\HB=≤207
试样\毛坯尺寸\mm=25
特 性及应用=未热处理时:HB≤241;热处理:正火;冲击功:Aku≥31J;强度较高,塑性和韧性较差,切削性中等,焊接性差,水淬时有形成裂纹的倾 向。一般正火,调质状态下使用,用作要求较高强度、耐磨性或弹性、动载荷及冲击负荷不大的零件,如齿轮、轧辊、机床主轴、连杆、次要弹簧等

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歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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弊社の製品の供給調達機能は:

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BWis specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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一、引言

模 具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。由于渗氮温度较低,一般在500-650℃范围内进行,渗氮时模具 芯部没有发生相变,因此模具渗氮后变形较小。一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内 进行渗氮;一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮;一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。实践证明,经 氮化处理后的模具使用寿命显著提高,因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。但是,由于工艺不正确或操作不当,往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度 不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷,严重影响了模具使用寿命。因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和 防止渗氮缺陷产生的工艺措施,对提高模具的产品质量,延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低

模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能,大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因

    (1)渗氮模具表层含氮量低。这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高,即炉内氮气氛过低。
    (2)模具预先热处理后基体硬度太低。
    (3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预 防措施:适当降低渗氮温度,对控温仪表要经常校正,保持适当的渗氮温度。模具装炉后应缓慢加热,在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。渗氮炉要密封,对漏气 的马弗罐应及时更换。新渗氮罐要进行预渗氮,使炉内氨分解率达到平稳。对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮,其渗氮工艺为:渗氮温度520℃ ,渗氮时间8~10h,氨分解率控制在20%-30%。在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度,提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅

模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因:

    (1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。
    (2)模具装炉前未清除掉油污及装炉量过多、模具间距太近。

预防措施:
    (1)要严格控制装炉前模具表面质量、装炉量、炉内温差和氮气氛、渗氮时间和温度。
    (2)加强渗氮炉密封,保证炉内氮气氛循环正常。并按工艺要求控制氨分解率。
    (3)对已经出现渗氮层不足的模具可进行二次渗氮,严格按照渗氮第二阶段工艺补充渗氮。

四、模具渗氮层硬度不均匀或有软点

模具渗氮层不均匀或有软点将会使模具在使用时性能不稳定,薄弱区域首先磨损较多,造成整个模具的早期损坏失效,严重影响模具的使用寿命。

硬度不均匀或有软点的原因:

    (1)由于渗氮炉上、下不均衡加热或气流不通畅,炉内温度不均匀。
    (2)氨气通入管道局部堵塞,影响炉内氮气氛;炉内氨气循环不良。
    (3)模具装炉前未很好清理表面油污。
    (4)渗氮炉内模具装载太多或炉内模具间距太小、部分有接触。

预防措施:

    (1)严格控制渗氮炉内上、下区炉温,使其始终保持在同一温度区内。
    (2)定期清理氨气进气管道,保持管道的通畅。
    (3)模具装炉前需用汽油或酒精等脱脂,经过清洗后的模具表面不能有油污或其它脏物。
    (4)模具装炉时,模具间要保持一定距离,严防模具工作面接触和重叠。
    (5)炉内气氛循环要充分,渗氮炉要密封好,对漏气的马弗罐应及时更换。

五、模具渗氮后表面有氧化色

模具渗氮后发生表面氧化不仅影响模具外观质量,而且影响模具表面的硬度和耐磨性,严重影响模具使用寿命。

模具渗氮后表面氧化的原因:

    (1)气体渗氮罐漏气或炉盖密封不良。
    (2)提供氨气的干燥装置中的干燥剂失效,通入炉中的氨气含有水分。
    (3)渗氮结束后随炉冷却时供氧不足造成罐内负压,吸入空气造成氧化色。
    (4)模具氮化后出炉温度过高在空气中氧化。

预防措施:

    (1)要经常检查设备,对漏气的马弗罐应及时更换,要保持炉盖密封良好。
    (2)氨气干燥装置中的干燥剂要定期更换。
    (3)渗氮后的模具最好采用油冷。对要求严格控制变形的模具在渗氮结束冷却时要继续提供少量氨气,避免炉内产生负压。出炉温度控制在200℃以下,避免渗氮模具在空气中氧化。
    (4)对已经产生氧化的渗氮模具可在低压下喷细砂清除,并重新加热到510℃左右再进行4h渗氮,渗氮后炉冷至200℃以下出炉。

六、模具渗氮后变形

模具渗氮后变形的原因:

    (1)模具结构设计不合理、形状复杂等。模具在机械加工后的残余应力未能很好消除。
    (2)气体渗氮炉内温度不均匀,模具装炉后加热升温过快或出炉时冷却速度太快。
    (3)因渗氮层产生的组织应力带来形状变化,渗层愈厚影响愈大。因此若工艺参数不当,渗氮温度过高、时间过长、氮势过高、产生过厚渗氮层等都会使变形量增大。
    (4)模具装炉方法不合理,炉内温度不均匀、氨气流通不稳不畅等。

预防措施:

    (1)设计制造模具时应该尽量使模具结构对称合理,避免厚薄悬殊。
    (2)对淬火后的模具应充分进行回火,对机械加工后的模具应进行退火消除应力。
    (3)制定合理的渗氮工艺。尽量采用合理量、较低的渗氮温度、合适的氮化层深度和氮气氛。对变形要求较小和形状复杂的模具应严格控制加热和冷却速度,冷却时要随炉降温,出炉温度应低于200℃,并应检查炉温,严格控制渗氮炉上下区的温差。

七、模具渗氮后表层出现网状及波纹状、针状或鱼骨状氮化物及厚的白色脆性层

模具渗氮后表层出现网状及波纹状、针状或鱼骨状氮化物及厚的白色脆性层将会导致模具韧性降低、脆性增加、耐冲击性能减弱、产生疲劳剥落、耐磨性能降低,大大降低模具的使用寿命。

模具氮化层出现网状、波纹状、针状或鱼骨状缺陷的原因:

    (1)一些热处理厂家片面强调提高劳动生产率,在制定工艺文件和实际操作时渗氮温度过高升温加热和降温冷却速度过快;控温仪表失灵、炉内实际温度比仪表指示温度高。如温度过高时扩散层中的氮化物便聚集长大、弥散度下降、在晶界上形成高氮相的网状或波纹状组织。
    (2)模具预备热处理时淬火加热温度过高、模具基体晶粒过大。
    (3)液氨含水量高,通入气体渗氮炉中的氨气含有水分。
    (4)模具设计制造不合理,有尖角锐边。
    (5)气体渗氮炉中氨分解率太低即氮势过高。
    (6)预备热处理时,淬火加热未在保护气氛中进行,模具表层脱碳严重,在渗氮后极易出现针状、鱼骨状氮化物。

预防措施:

    (1)正确制定模具氮化处理工艺,氮化温度选择在500~580℃,一般不要超过580℃,并定期对控温仪表进行校正,升温加热速度不宜过快。
    (2)模具预备热处理的淬火加热温度不宜过高,以免模具材料内部组织中马氏体晶粒过大;加热应在保护气氛中进行,避免模具氧化脱碳;调质件应在机械加工中把脱碳层切除掉。
    (3)氨气要经过干燥装置再通入渗氮炉中,干燥剂要定期更换。
    (4)模具设计制造时应尽量避免锐角尖边。
    (5)严格控制渗氮炉中的氨分解率,不应使炉中氮势过高。
    (6)对已经产生网状及波纹状氮化物的模具可在540℃左右的炉中进行10~15h的扩散处理, 以便有效消除模具氮化层中的网状及波纹状氮化物。

八、模具渗氮层不致密、抗蚀性差

模具如在潮湿或碱性工作环境中工作,还应具有一定的抗蚀性。有抗蚀要求的模具如因渗氮层不致密而导致抗蚀性差将会使模具在使用时发生锈蚀,使模具早期失效,影响模具的使用寿命。

模具渗氮层不致密原因:

    (1)模具氮化前表面粗糙度大。
    (2)模具装炉前表面有锈蚀,影响渗氮层质量。
    (3)气体渗氮炉内氨分解率过高,模具渗氮层表面氮浓度太低。
    (4)在一定的温度下,渗氮时间太短,模具渗氮层渗氮不足。

预防措施:

    (1)模具渗氮装炉前应仔细清理其表面,不得有锈蚀存在。
    (2)模具渗氮时应采用合适的氨分解率,合理的渗氮时间,渗氮后应快冷。
    (3)对渗氮层不致密的模具把其表面清理干净后严格按照气体渗氮工艺规则再进行一次渗氮。

九、结束语

本 文简要论述了模具渗氮后渗氮层硬度低、渗氮层浅、模具表面硬度不均有软点、渗氮后表面有氧化色、渗氮后变形大、渗氮后表层出现渗氮层不致密及抗蚀性差等缺 点的特征、危害性、产生原因及其预防措施。模具氮化时要严格执行渗氮工艺规则及操作规程,严把每道工序的质量关,如发生模具氮化缺陷要认真分析其原因,找 出解决的方法。只有这样才能提高模具的氮化质量。

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碧威-隕石-海報版-測試用

常用刀具钢材特性

不锈钢这个词常常让人误解,因为事实上没有钢材是不生锈的,生锈会在钢材上留下污点,并使刀具状态欠佳。熔炼时在钢材中加入铬,并降低碳的含量,就可以使其成为不锈钢。有些专家认为,不锈钢的表现具有矛盾性:增多铬减少碳能增强抗锈能力,但也使刀刃更难于打磨锋利,刀锋持久性也会降低。但我们发现多数的不锈钢刀刃能够于其它材料的刀刃一样锋利,且持久性也一样。

420J2: Cold Stee公司出品)由于其低碳高铬的组成,是这种钢材成为制作坚韧抗震刀刃的决佳选择,同时还具有很好的抗腐蚀能力与不错的刀锋保持性。他是一种理想的刀刃材料,可以在各种不同的环境下使用,如高温.潮湿.海水等环境,高量的铬带给它超强的抗腐蚀能力,也使它成为制造随身刀具和不需要怎么保养的刀具的上好材料。

4Cr13国产之优质不锈耐酸钢材,低碳高铬钢,广泛应用于弱腐蚀介质零件.医疗工具弹簧.滚动轴承.手术刀具.外科器械,耐蚀性能力极优,加工性极优,综合性能等同于420J2

425m: 420系钢材之改良(Modified)品种, 定名为425M, 将含碳量提高至约0.55%, 并加进1%之钼, 经热处理后可违较理想之硬度(HRc58), 却保留了420系钢材之优良加工性, 故极宜应用於厂制刀具。 美国着明之BUCKGERBER两大刀厂已於90年代选用425M作为其刀身材料。

9Cr18:国产之优质不锈耐酸钢材,含铬量达18%,含碳量0.9%,,广泛应用于自动车床零件.纤维厂机具.石油工业耐腐蚀及耐磨零件.手术刀具.外科器械,耐蚀性能力极优,加工性极优。经熟处理后可达HRc58之硬度。

440-C : 美国制之优质不锈钢材, 含铬量高达16-18%。 最初被应用于外科手术刀具及船舶业, 耐蚀性及耐损能力极优; 韧性强。 现更广泛应用于手制刀及优质厂制刀具。 含碳量约1%(440系分A, B, C, F; C级及F级含碳量最高, A级则较少)。 经熟处理后可达HRc58之硬度。

9Cr18Mo:国产之优质不锈钢材,含铬量达18%,1%,含碳量0.9%,主要应用于弱腐蚀介质零件.医疗工具弹簧.滚动轴承.手术刀具.外科器械,耐蚀性能极优,加工性极优,经熟处理后可达HRc58之硬度。

154CM : 美国制之优质不锈钢材, 铬含量达15%, 钼含量达15%, 钼含量达4%; 故定名为154CM。 乃近代手制刀之一代宗师 R.W.Loverless 率先所采用。 加工性极优, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆强, 但售价较高, 故只见被应用于手制刀具。 含碳量约1.05%, 经热处理后可达HRc60~61之硬度。

ATS-34 :日本日立金属工业针对美制154CM 而开发之优质不锈钢, 用料和成份与154CM相近, 而各方面之性能皆达至154CM之标准, 且犹有过之, 但价格则较廉, 被业内定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质厂制刀具应用之主流。 经热处理后可达HRc60~61硬度。

AUS8(8A) : 日本 爱知制钢 所开发之优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆达优异水平, 多被应用于日本制之优质刀具。 AUS 钢种分为10A (含碳量约1%), 8A (含量0.8%) 6A (含碳量约0.6%) 三种。 8A 经热处理后HRc58~59之硬度。

D2 : 金属机械加工用之耐磨工具钢材D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理后可达HRc60之硬度, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐蚀能力亦不甚佳, 钢材表面亦难作镜面磨光处理。

Hi-Speed Tool Steel (高速工具钢): 高度加工制成之工具钢材, 含碳量高, 而含铬量则低(4%), 故打磨钢材表面之光泽较暗, 经热处理后可达HRc62之高硬度, 但耐蚀性能不甚佳。

Cowry X(RT-6): 日本大同特殊钢 () 1993年开发之超级粉末系合金钢材, 为近代日本冶金技术的新突破, 现已被日本刀匠们应用于大型砍伐刀具, 钢材含碳量高达3%, 经热处理后可得HRc67之高硬度。

Cowry Y(CP-4): 日本大同特殊钢 () 1993年开发之优质粉末系合金钢材, 含碳量达1.2%, 更罕有地混入金属元素 "" 0.2%, 经热处理后可达HRc63之高硬度, 却仍保有极佳之延展性能。

A-2 : 金属加工用之高韧性耐磨工具钢材A-2, 属风硬钢, 含碳量颇高, 1%,经热处理后可达HRc57之硬度, 铬含量约5%, 经打磨后钢材表面光泽较暗, 耐蚀性优, 延展性(极强), 刀锋之耐损性亦佳。

VG10 : 日本 武生特制钢 之「V10号」不锈钢材, 乃「V金」, 系钢材之最优级别, 含碳量约1%, 含钼1.2%及钴1.5%, 经热处理后可达HRc60-62之硬度。 VG-10加工性优, 韧性及耐蚀性皆强, 多被应用於日制之优质刀具。

BG-42 : 极优质之不锈钢材, 含碳量1.15%, 含钒量则高达1.20%; 故钢材组织微粒细密, 经热处理后可达HRc60-61之硬度, 加工性优, 耐蚀力极强, 韧性亦佳。 BG-42最初被应用于航天工业, 作为制造滑轮及机轴等材料, 因价格颇高,制刀业则多被应用于刀匠之手制刀具。

SANDVIK : SANDVIK 公司是北欧制钢及五金工业之翘楚, 120C不锈钢材是SANDVIK 的优良钢种之一, 含碳量约1%, 含铬量约14%, 经热处理后可达HRc56-58 之硬度, 加工性优,北欧出产的名厂刀具多以SANDVIK 的钢材制作。

1095 : 高碳钢中最优质者莫过于1095, 其含碳量达1.03%, 经热处理后可达HRc58-60之硬度, 韧性十分好, 但不耐腐蚀 , 多被应用於传统欧洲式猎刀, 大型砍伐刀及军用刀。 如二次大战时美国 著明的 KA-BAR 军刀便是以1095作为刀身材料。

T10国产优质高碳钢材,含碳量达1%,经热处理后可达HRc58-60之硬度, 韧性十分好,耐磨性好,切削刀口不变热的工具钢,但不耐腐蚀,广泛应用于我国出口制刀业。

W-2 : 高碳工具钢材被命为W型者为水硬钢(Water-Hardening Steel), 为工具钢中最廉价者。 W-2钢材(经热处理) 容易达至高硬度(HRc65), 并且容易局部硬化,以使邻近各部位硬得可以耐磨, 而又可以软得容易制造, 加工性极优良, 故用途广泛。 但W-2耐蚀力很差, 故钢材之表面多以涂层保护, 以防蚀。

O-1 : 油硬级(Oil-Hardening types)之工具钢材最广泛被使用, 而其中最佳者是O-1, 其高锰伴同铬与钨可增加硬化能, 使钢材可不需剧烈之水淬 (代之以嵹鵐的油淬) 也能硬化至高硬度(HRc62)水平。 O-1钢之加工性佳, 但韧性及耐 力则较弱。 美国着名刀匠Randall便多以O-1工具钢作其刀身之材料。

ZDP-189 : 日本 "日立金属工业" 1996年开发之粉末系新钢材, 其研发目标与 "大同特殊钢 () Cowry X钢材一脉相承, 优良加工性之超硬合金钢, ZDP-189含碳量达3%, 含铬量亦高达20%, 经热处理后可得HRc67之高硬度, 加工性极优, 金属组织微粒比ATS-34440-C更均一细密, 耐蚀性及朡性皆 , "日立" 对外宣称ZDP-189乃「跨向21世纪之次世代刃物钢」。

GIN-1(G-2): 日本 "日立金属工业" 之「银纸一号」钢材, 为「银纸」系钢材之最优级别, 钢材特性与 "爱知制钢" 8A相近, 但硬度则比8A稍软(HRc57-58), 价格较廉。

ATS055 : 日本 "日立金属工业"ATS-34后所开发之优质尸刃物钢材, ATS-34之改良品种。 ATS-34含钼量约4%, 故能耐极高温度, 适应范围较广(可适用於制作机械零件, 如机轴, 滑轮, 气舱阀等) ATS-55则减低了钼含量至0.6%, 但亦加入了0.4%之钴。 此毕令钢材本身减低了耐热性却增加了朡(更适用於制刀业)。 整整体而言, ATS-55性能稍逊於ATS-34, 但比同厂之G-2较优。

CPM440V : CPM (Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材乃美国Crucible原料公司开发之新一代刃物钢, 厂方曾声称CPM440V乃超级钢材(Super custom knife steel of the 90's)。 虽然CPM440V之含碳量比传统的440-C多出近一倍, 经热处理后得出之硬度却只为HRc57-58, 皆因受其他所含原素之影响(5%之钒, 17%之铬)。 其真正杰出之处 在於保留刀锋之耐损性及延展性()这两方面, CPM440V之售价颇高, 故多应用於手制(刀匠手作)刀具。

CPM420V: 美国Crucible原料公司於1996年再次研制出较CPM 440V更高一级之CPM钢材: CPM420V, 它比CPM440V多出近一倍之钒及钼含量, 故能保有更优越之刀锋耐损性及耐蚀性(CPM440V优胜25-50%之多)。经热处理后可得之硬度则与CPM440V相等。 CPM420V之售价颇昂贵, ATS-34高出一倍。

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歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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弊社は各領域に供給できる内容は:

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(3)鎢鋼エンドミル設計

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弊社の製品の供給調達機能は:

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BWis specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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修模大法 www.tool-tool.com

试模时若发现塑件不合格或模具工作不正常﹐就需找出原因﹐调整或修理模具﹐至模具工作正常﹐试件合格为止。塑料模试模中常见问题及调试方法见下表﹐供参考﹕

注射模试模中常见问题及解决方法

试模中常见问题 解决问题的方法与顺序

主浇道粘模 1拋光主浇道→2喷嘴与模具中心重合→3降低模具温度4缩短注射时间→5增加冷却时间→6检查喷嘴加热圈→ 7拋光模具表面→8检查材料是否污染

塑件脱模困难 1降低注射压力→2缩短注射时间→3增加冷却时间→4降低模具温度→5拋光模具表面→6增大脱模斜度→7减小镶块处间隙

尺寸稳定性差 1改变料筒温度→2增加注射时间→3增大注射压力→4改变螺杆背压→5升高模具温度→6降低模具温度→7调节供料量→8减小回料比例

表面波纹 1调节供料量→2升高模具温度→3增加注射时间→4增大注射压力→5提高物料温度→6增大注射速度→7增加浇道与浇口的尺寸

塑件翘曲和变形 1降低模具→2降低物料温度→3增加冷却时间→4降低注射速度→5降低注射压力→6增加螺杆背压→7缩短注射时间

塑件脱皮分层 1检查塑料种类和级别→2检查材料是否污染→3升高模具温度→4物料干燥处理→5提高物料温度→6降低注射速度→7缩短浇口长度→8减小注射压力→9改变浇口位置→10采用大孔喷嘴

银丝斑纹 1降低物料温度→2物料干燥处理→3增大注射压力→4增大浇口尺寸→5检查塑料的种类和级别→6检查塑料是否污染

表面光泽差 1物料干燥处理→2检查材料是否污染→3提高物料温度→4增大注射压力→5升高模具温度→6拋光模具表面→7增大浇道与浇口的尺寸

凹痕 1调节供料量→2增大注射压力→3增加注射时间→4降低物料速度→5降低模具温度→6增加排气孔→7增大浇道与浇口尺寸→8缩短浇道长度→9改变浇口位置→10降低注射压力→11增大螺杆背压

气泡 1物料干燥处理→2降低物料温度→3增大注射压力→4增加注射时间→5升高模具温度→6降低注射速度→7增大螺杆背压

塑料充填不足 1调节供料量→2增大注射压力→3增加冷却时间→4升高模具温度→5增加注射速度→6增加排气孔→7增大浇道与浇口尺寸→8增加冷却时间→9缩短浇道长度→10增加注射时间→11检查喷嘴是否堵塞

塑件溢边 1降低注射压力→2增大锁模力→3降低注射速度→4降低物料温度→5降低模具温度→6重新校正分型面→7降低螺杆背压→8检查塑件投影面积→9检查模板平直度→10检查模具分型面是否锁紧

熔接痕 1升高模具温度→2提高物料温度→3增加注射速度→4增大注射压力→5增加排气孔→6增大浇道与浇口尺寸→7减少脱模剂用量→8减少浇口个数

塑件强度下降 1物料干燥处理→2降低物料温度→3检查材料是否污染→4升高模具温度→5降低螺杆转速→6降低螺杆背压→7增加排气孔→8改变浇口位置→9降低注射速度

裂纹 1升高模具温度→2缩短冷却时间→3提高物料温度→4增加注射时间→5增大注射压力→6降低螺杆背压→7嵌件预热→8缩短注射时间

黑点及条纹 1降低物料温度→2喷嘴重新对正→3降低螺杆转速→4降低螺杆背压→5采用大孔喷嘴→6增加排气孔→7增大浇道与浇口尺寸→8降低注射压力→9改变浇口位置

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碧威-龍捲風-a5dm

  金属疲労
自転車探険!

疲労とは
S-N線図
応力の繰返し数

疲労とは

  疲れとも言う。人体の疲労の語源であるが、人体の疲労と区別するために、金属疲労とも呼ばれる。金属はその引張強さを超える応力を加えると破壊する。
しかし強度よりかなり小さい応力でも繰返し加えると破壊することがある。このような強度より小さい繰返し応力による破壊を疲労という。
繰返し数の増加によってもフレームなどの弾性は変わらない。
  何回の繰返し応力で破壊するかは、その応力の大きさによる。応力が大きいと百回の繰返しでも破壊するが、応力が小さいと百万回の繰返しでも破壊しない。
この関係を表した両対数の線図は、S-N線図と言う。

S-N線図


  102
104
106
108

            繰り返し数 N

            図1  S-N線図

  繰返し応力を特定数加えたとき疲労しない最大応力を、その繰返し数における疲労強度または疲れ強度と言う。 疲労強度と繰返し数の関係線図をS-N線図という。
  両対数のグラフの縦軸に応力比を取り、横軸にその応力の繰返し数を取って、その関係を描いた線図で、この線の下の領域では疲労を起こさない。ここに、応力比Sは、実際の応力Saと引っ張り強さの応力Suの比であり、 S = Sa/Su で表される。
例えば、S=0.5なら働いている応力は引張り強さの応力の半分ということになる。
  鋼(炭素鋼、ハイテン鋼、クロモリ鋼など)およびチタンのS-N線図は、右下がりの直線となりなっている。このことは、繰返し数が多くなるほど、より小さい応力で疲労を起こすことを意味している。
  繰返し数 が106 (百万)~ 107 (1千万)からは水平の直線となっている。このことは、繰返し数がいくら多くなっても、疲労を起こす応力は変わらないことを表している。この水平の直線の応力は、疲労限界または疲れ限界と呼ばれる。
  疲労限度未満の繰返し応力であれば、無限に加えても疲労しない。多くの鋼材の疲労限度は、引張強さの50~60%である。図1の例では、疲労限度は0.5(50%)である。
  一般には、フレーム、スポークおよびチェーンなどの、繰返し応力の働く部品は、繰返し応力が疲労限度(疲れ限度)を超えないように設計する。
  アルミ合金は、下に凸のいつまでも右下がりの曲線となり(横軸が漸近線)、水平部が現れない。つまり、疲労限度が存在しない。そこで、アルミの場合は繰返し数 108 (1億)の疲労強度を疲労限度と呼ぶことがある。
  アルミの疲労限度は鋼やチタンの2.5分の1程度と小さいため、繰返し応力が小さくなるように設計しないと、疲労を起こす。ただし、疲労限度が存在しないため、いずれは(極めて多い繰返し数において)疲労で破壊することは避けられない。
  フレームおよびリムなどに使われる俗にカーボンと呼ばれることのある炭素繊維強化樹脂(CFRP)にも疲労はある。

応力の繰返し数

  スポークおよびチェーンなどの応力変化の繰返し数は、走行距離に対応して計算することができる。
しかし、フレームの応力の繰返し数は路面などの走行環境に依存しており計算することはできないが、スポークなどに比べると少ない。
舗装路を走るロード系自転車に比べると、悪路を走るマウンテンバイクの繰返し数は多い。
参考資料1 スポーク」(スポーク応力の繰返し数)
参考資料2 チェーン」(チェーン応力の繰返し数)

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碧威信封-背面~1

碳化鎢是一種由組成的化合物,化學式為WC,英文為Tungsten Carbide,也常被簡稱為Carbide(實際上carbide是碳化物的統稱)。碳化鎢的硬度極高,摩氏硬度為8.5~9,且熔點達到2870°C,電阻亦低,常被用做切削刀具材料(可切削不鏽鋼)、製造高硬度裝甲或穿甲彈彈芯,以及一些需要高硬度的運動器材零件,以及原子筆的筆尖圓珠等。

碳化鎢 clip_image001識別 CAS號 12070-12-1 性質 化學式 WC 摩爾質量 195.86 g·mol−1 g mol−1 外觀 灰黑色固體 密度 15.8 g·cm−3,固體 熔點 2870 °C, 5198 °F (3143K) 沸點 6000°C, 10832 °F (6273K) 在中的
溶解度 不溶於水 結構 晶體結構 六方 危險性 EU分類 未列出 相關化學 品 其他陰離子 硼化鎢
氮化鎢 其他陽離子 碳化鉬
碳化鈦
碳化矽 若 非註明,所有數據都依從國際單位制,以及來自標準狀況(25 °C, 100 kPa)的條件。

Tungsten carbide, WC is an inorganic chemical compound containing equal parts of tungsten and carbon atoms. Colloquially, tungsten carbide is often simply called carbide. In its most basic form, it is a fine gray powder, but it can be pressed and formed into shapes for use in industrial machinery, tools, abrasives, as well as jewelry. Tungsten carbide is approximately three times stiffer than steel, with a Young's modulus of approximately 550 GPa,[1] and is much denser than steel or titanium. It is comparable with corundum (α-Al2O3 or sapphire) in hardness and can only be polished and finished with abrasives of superior hardness such as silicon carbide, cubic boron nitride and diamond amongst others , in the form of powder, wheels and compounds.

There are two well characterized compounds of tungsten and carbon, WC and tungsten semicarbide, W2C. Both compounds may be present in coatings and the proportions can depend on the coating method.[2]

WC can be prepared by reaction of tungsten metal and carbon at 1400–2000 °C.[3] Other methods include a patented fluid bed process that reacts either tungsten metal or blue WO3 with CO/CO2 mixture and H2 between 900 and 1200 °C.[4] Chemical vapor deposition methods that have been investigated include:[3]

WCl6 + H2 + CH4 → WC + 6 HCl

WF6 + H2 + CH3OH → WC + 6 HF + H2O

  • At high temperatures WC decomposes to tungsten and carbon and this can occur during high temperature thermal spray, e.g. high velocity oxygen fuel (HVOF) and high energy plasma (HEP) methods.[5]

WC has been investigated for its potential use as a catalyst and it has been found to resemble platinum in its catalysis of the production of water from hydrogen and oxygen at room temperature, the reduction of tungsten trioxide by hydrogen in the presence of water, and the isomerisation of 2,2-dimethylpropane to 2-methylbutane.[6] It has been proposed as a replacement for the iridium catalyst in hydrazine powered satellite thrusters.[7]

Physical properties

Tungsten carbide is high melting, 2,870 °C (5,200 °F), extremely hard 8.5–9.0 Mohs scale at 22 GPa Vickers hardness (Vickers Hardness number = 2242) with low electrical resistivity (1.7–2.2×10−7 Ohm·m), comparable with metals (e.g. vanadium 1.99×10−7 Ohm·m).[3][8]

WC is readily wetted by both molten nickel and cobalt.[9] Investigation of the phase diagram of the W-C-Co system shows that WC and Co form a pseudo binary eutectic. The phase diagram also shows that there are so-called η-carbides with composition (W,Co)6C that can be formed and the fact that these phases are brittle is the reason why control of the carbon content in WC-Co hard metals is important.[9]

Structure

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WC structure, carbon atoms are gray

There are two forms of WC, a hexagonal form, α-WC,[10] and a cubic high temperature form, β-WC, which has the rock salt structure.[11] The hexagonal form can be visualized as made up of hexagonally close packed layers of metal atoms with layers lying directly over one another, with carbon atoms filling half the interstices giving both tungsten and carbon a regular trigonal prismatic, 6 coordination.[10] From the unit cell dimensions[12] the following bond lengths can be determined; the distance between the tungsten atoms in a hexagonally packed layer is 291 pm, the shortest distance between tungsten atoms in adjoining layers is 284 pm, and the tungsten carbon bond length is 220 pm. The tungsten-carbon bond length is therefore comparable to the single bond in W(CH3)6 (218 pm) in which there is strongly distorted trigonal prismatic coordination of tungsten.[13]

Molecular WC has been investigated and this gas phase species has a bond length of 171 pm for 184W12C.

Machine tools

See also: Cemented carbide

Carbide cutting surfaces are often used for machining through materials such as carbon or stainless steel, as well as in situations where other tools would wear away, such as high-quantity production runs. Carbide generally produces a better finish on the part, and allows faster machining. Carbide tools can also withstand higher temperatures than standard high speed steel tools. The material is usually called cemented carbide, hardmetal or tungsten-carbide cobalt: it is a metal matrix composite where tungsten carbide particles are the aggregate and metallic cobalt serves as the matrix.

Military

Tungsten carbide is often used in armor-piercing ammunition, especially where depleted uranium is not available or is politically unacceptable. The first use of W2C projectiles occurred in German Luftwaffe tank-hunter squadrons, which used 37 mm autocannon equipped Junkers Ju 87G dive bomber aircraft to destroy Soviet T-34 tanks in World War II. Owing to the limited German reserves of tungsten, W2C material was reserved for making machine tools and small numbers of projectiles for the most elite combat pilots, like Hans-Ulrich Rudel. It is an effective penetrator due to its high hardness value combined with a very high density.

Tungsten carbide ammunition can be of the sabot type (a large arrow surrounded by a discarding push cylinder) or a subcaliber ammunition, where copper or other relatively soft material is used to encase the hard penetrating core, the two parts being separated only on impact. The latter is more common in small-caliber arms, while sabots are usually reserved for artillery use.

Tungsten carbide is also an effective neutron reflector and as such was used during early investigations into nuclear chain reactions, particularly for weapons. A criticality accident occurred at Los Alamos National Laboratory on 21 August 1945 when Harry K. Daghlian, Jr. accidentally dropped a tungsten carbide brick onto a plutonium sphere, causing the subcritical mass to go supercritical with the reflected neutrons.

Sports

Hard carbides, especially tungsten carbide, are used by athletes, generally on poles which impact hard surfaces. Trekking poles, used by many hikers for balance and to reduce pressure on leg joints, generally use carbide tips in order to gain traction when placed on hard surfaces (like rock); such carbide tips last much longer than other types of tips.

While ski pole tips are generally not made of carbide, since they do not need to be especially hard even to break through layers of ice, rollerski tips usually are. Roller skiing emulates cross country skiing and is used by many skiers to train during warm weather months.

Sharpened carbide tipped spikes (known as studs) can be inserted into the drive tracks of snowmobiles. These studs enhance traction on icy surfaces. Longer v-shaped segments fit into grooved rods called wear rods under each snowmobile ski. The relatively sharp carbide edges enhance steering on harder icy surfaces. The carbide tips and segments reduce wear encountered when the snowmobile must cross roads and other abrasive surfaces.

Some tire manufacturers, such as Nokian and Schwalbe, offer bicycle tires with tungsten carbide studs for better traction on ice. These are generally preferred over steel studs because of their wear resistance.

Domestic

Tungsten carbide is sometimes used as the rotating ball in the tips of ballpoint pens to disperse ink during writing.[15]

Tungsten carbide can now be found in the inventory of some jewelers, most notably as the primary material in men's wedding rings. When used in this application the bands appear with a lustrous dark hue often buffed to a mirror finish. The color is more similar to that of hematite than to that of platinum. The finish is highly resistant to scratches and scuffs, holding its mirror-like shine for years. Although it is possible to inlay precious metals, woods, and other materials, these are less scratch-resistant than tungsten carbide.

A common misconception held concerning tungsten carbide rings is they cannot be removed in the course of emergency medical treatment, requiring the finger to be removed instead. Emergency rooms and many full-service jewelry repair shops are equipped with jewelers' saws that can cut through tungsten carbide rings [16] without injuring the hand or finger. An easier way to remove tungsten carbide rings is to use a tool such as vice grip style locking pliers, which can be used to shatter the ring. [17]

Many manufacturers of this emerging jewelry material state that the use of a cobalt binder may cause unwanted reactions between the cobalt and the natural oils on human skin. Skin oils cause the cobalt to leach from the material. This is said to cause possible irritation of the skin and permanent staining of the jewelry itself. Many manufacturers now advertise that their jewelry is "cobalt free". This is achieved by replacing the cobalt with nickel as a binder.

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何謂石墨Graphite グラファイト?www.tool-tool.com

石墨是元素的一種同素異形體,每個碳原子的 週邊連結著另外三個碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個六邊形。由於每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。石墨是其中一種最軟的礦物,它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑,也可作為壓力管式石墨慢化沸水反應爐RBMK)的中子減速劑。

用途

製作鉛筆的筆芯。

目前主要用途是耐火材料的原材料,尤其是鎂碳磚。自然界自然形成的石墨可分為鱗片石墨和土狀石墨。鱗片石墨主要產地在中 國黑龍江的柳毛、蘿北,內蒙古的興和,山東的平度等地。土狀石墨主要產地在湖南郴州吉林磐石

石墨的電阻率為(8~13)×10-6 (Ω/m)

The mineral graphite is one of the allotropes of carbon. It was named by Abraham Gottlob Werner in 1789 from the Greek γραφειν (graphein): "to draw/write", for its use in pencils, where it is commonly called lead, as distinguished from the actual metallic element lead. Unlike diamond (another carbon allotrope), graphite is an electrical conductor, a semimetal, and can be used, for instance, in the electrodes of an arc lamp. Graphite holds the distinction of being the most stable form of carbon under standard conditions. Therefore, it is used in thermochemistry as the standard state for defining the heat of formation of carbon compounds. Graphite may be considered the highest grade of coal, just above anthracite and alternatively called meta-anthracite, although it is not normally used as fuel because it is hard to ignite.

There are three principal types of natural graphite, each occurring in different types of ore deposit:

  1. Crystalline flake graphite (or flake graphite for short) occurs as isolated, flat, plate-like particles with hexagonal edges if unbroken and when broken the edges can be irregular or angular;
  2. Amorphous graphite occurs as fine particles and is the result of thermal metamorphism of coal, the last stage of coalification, and is sometimes called meta-anthracite. Very fine flake graphite is sometimes called amorphous in the trade;
  3. Lump graphite (also called vein graphite) occurs in fissure veins or fractures and appears as massive platy intergrowths of fibrous or acicular crystalline aggregates, and is probably hydrothermal in origin.

Highly Ordered Pyrolytic Graphite or Highly Oriented Pyrolytic Graphite (HOPG) refers to graphite with an angular spread of the between the graphite sheets of less than 1°. This highest-quality synthetic form is used in scientific research.[1] The name "graphite fiber" is also sometimes used to refer to carbon fiber or carbon fiber-reinforced polymer.

Minerals associated with graphite include quartz, calcite, micas, iron meteorites, and tourmalines. Graphite has various other characteristics. Thin flakes are flexible but inelastic, the mineral can leave black marks on hands and paper, it conducts electricity, and displays superlubricity. Its best field indicators are softness, luster, density and streak.

According to the United States Geological Survey (USGS), world production of natural graphite in 2008 was 1,110 thousand tonnes (kt), of which the following major exporters are: China (800 kt), India (130 kt), Brazil (76 kt), North Korea (30 kt) and Canada (28 kt). Graphite is not mined in US, but US production of synthetic graphite in 2007 was 198 kt valued at $1.18 billion. US graphite consumption was 42 kt and 200 kt for natural and synthetic graphite, respectively.[2]

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STM-Image of graphite surface atoms

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graphite's unit cell

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ball-and-stick model of graphite (2 graphene layers)

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side view of layer stacking

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plane view of layer stacking

Properties

Graphite is a layered compound. In each layer, the carbon atoms are arranged in a hexagonal lattice with separation of 0.142 nm, and the distance between planes is 0.335 nm.[3] The two known forms of graphite, alpha (hexagonal) and beta (rhombohedral), have very similar physical properties (except that the graphene layers stack slightly differently).[4] The hexagonal graphite may be either flat or buckled.[5] The alpha form can be converted to the beta form through mechanical treatment and the beta form reverts to the alpha form when it is heated above 1300 °C.[6] The layering contributes to its lower density.

The acoustic and thermal properties of graphite are highly anisotropic, since phonons propagate very quickly along the tightly-bound planes, but are slower to travel from one plane to another.

Graphite can conduct electricity due to the vast electron delocalization within the carbon layers (a phenomenon called aromaticity). These valence electrons are free to move, so are able to conduct electricity. However, the electricity is only conducted within the plane of the layers.

Graphite and graphite powder are valued in industrial applications for its self-lubricating and dry lubricating properties. There is a common belief that graphite's lubricating properties are solely due to the loose interlamellar coupling between sheets in the structure. However, it has been shown that in a vacuum environment (such as in technologies for use in space), graphite is a very poor lubricant. This observation led to the discovery that the lubrication is due to the presence of fluids between the layers, such as air and water, which are naturally adsorbed from the environment. This molecular property is unlike other layered, dry lubricants such as molybdenum disulfide. Recent studies suggest that an effect called superlubricity can also account for graphite's lubricating properties. The use of graphite is limited by its tendency to facilitate pitting corrosion in some stainless steel[7][8], and to promote galvanic corrosion between dissimilar metals (due to its electrical conductivity). It is also corrosive to aluminium in presence of moisture. For this reason, the US Air Force banned its use as a lubricant in aluminium aircraft [9], and discouraged its use in aluminium-containing automatic weapons [10]. Even graphite pencil marks on aluminium parts may facilitate corrosion [11]. Another high-temperature lubricant, hexagonal boron nitride, has the same molecular structure as graphite. It is sometimes called white graphite, due to its similar properties.

When a large number of crystallographic defects bind these planes together, graphite loses its lubrication properties and becomes what is known as pyrolytic carbon. This material is useful for blood-contacting implants such as artificial heart valves. It is also highly diamagnetic, thus it will float in mid-air above a strong magnet.

Natural and crystalline graphites are not often used in pure form as structural materials, due to their shear-planes, brittleness and inconsistent mechanical properties.

History

Graphite was used by the 4th millenium B.C. Marica culture to create a ceramic paint to decorate pottery during the Neolithic Age in southeastern Europe.[12]

Some time before 1565 (some sources say as early as 1500), an enormous deposit of graphite was discovered on the approach to Grey Knotts from the hamlet of Seathwaite in Borrowdale parish, Cumbria, England, which the locals found very useful for marking sheep.[13][14] This particular deposit of graphite was extremely pure and soft, and could easily be broken into sticks. This remains the only deposit of graphite found in this packed form.[15]

Uses of natural graphite

Natural graphite is mostly consumed for refractories, steelmaking, expanded graphite, brake linings, and foundry facings-lubricants.[2] Graphene, which occurs naturally in graphite, has unique physical properties and might be one of the strongest substances known; however, the process of separating it from graphite will require some technological development before it is economically feasible to use it in industrial processes.

Refractories

This end-use begins before 1900 with the graphite crucible used to hold molten metal; this is now a minor part of refractories. In the mid 1980s, the carbon-magnesite brick became important, and a bit later the alumina-graphite shape. Currently the order of importance is alumina-graphite shapes, carbon-magnesite brick, monolithics (gunning and ramming mixes), and then crucibles.

Crucibles began using very large flake graphite, and carbon-magnesite brick requiring not quite so large flake graphite; for these and others there is now much more flexibility in size of flake required, and amorphous graphite is no longer restricted to low-end refractories. Alumina-graphite shapes are used as continuous casting ware, such as nozzles and troughs, to convey the molten steel from ladle to mould, and carbon magnesite bricks line steel converters and electric arc furnaces to withstand extreme temperatures. Graphite Blocks are also used in parts of blast furnace linings where the high thermal conductivity of the graphite is critical. High-purity monolithics are often used as a continuous furnace lining instead of the carbon-magnesite bricks.

The US and European refractories industry had a crisis in 2000-2003, with an indifferent market for steel and a declining refractory consumption per tonne of steel underlying firm buyouts and many plant closings. Many of the plant closings resulted from the RHI acquisition of Harbison-Walker Refractories; some plants had their equipment auctioned off. Since much of the lost capacity was for carbon-magnesite brick, graphite consumption within refractories area moved towards alumina-graphite shapes and monolithics, and away from the brick.The major source of carbon-magnesite brick is now imports from China. Almost all of the above refractories are used to make steel and account for 75% of refractory consumption; the rest is used by a variety of industries, such as cement.

According to the USGS, US natural graphite consumption in refractories was 11,000 tonnes in 2006.[2]

Steelmaking

Natural graphite in this end use mostly goes into carbon raising in molten steel, although it can be used to lubricate the dies used to extrude hot steel. Supplying carbon raisers is very competitive, therefore subject to cut-throat pricing from alternatives such as synthetic graphite powder, petroleum coke, and other forms of carbon. A carbon raiser is added to increase the carbon content of the steel to the specified level. A GAN consumption estimate based on USGS US graphite consumption statistics indicates that 10,500 tonnes were used in this fashion in 2005.[2]

Expanded graphite

Expanded graphite is made by immersing natural flake graphite in a bath of chromic acid, then concentrated sulfuric acid, which forces the crystal lattice planes apart, thus expanding the graphite. The expanded graphite can be used to make graphite foil or used directly as "hot top" compound to insulate molten metal in a ladle or red-hot steel ingots and decrease heat loss, or as firestops fitted around a fire door or in sheet metal collars surrounding plastic pipe (During a fire, the graphite expands and chars to resist fire penetration and spread.), or to make high-performance gasket material for high-temperature use. After being made into graphite foil, the foil is machined and assembled into the bipolar plates in fuel cells. The foil is made into heat sinks for laptop computers which keeps them cool while saving weight, and is made into a foil laminate that can be used in valve packings or made into gaskets. Old-style packings are now a minor member of this grouping: fine flake graphite in oils or greases for uses requiring heat resistance. A GAN estimate of current US natural graphite consumption in this end use is 7,500 tonnes.[2]

Intercalated graphite

Main article: Graphite intercalation compound

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Structure of CaC6

Graphite forms intercalation compounds with some metals and small molecules. In these compounds, the host molecule or atom gets "sandwiched" between the graphite layers, resulting in compounds with variable stoichiometry. A prominent example of an intercalation compound is potassium graphite, denoted by the formula KC8. Graphite intercalation compounds are superconductors. The highest transition temperature (by June 2009) Tc = 11.5 K is achieved in CaC6 and it further increases under applied pressure (15.1 K at 8 GPa).[16]

Brake linings

Natural amorphous and fine flake graphite are used in brake linings or brake shoes for heavier (nonautomotive) vehicles, and became important with the need to substitute for asbestos. This use has been important for quite some time, but nonasbestos organic (NAO) compositions are beginning to cost graphite market share. A brake-lining industry shake-out with some plant closings has not helped either, nor has an indifferent automotive market. According to the USGS, US natural graphite consumption in brake linings was 6,510 tonnes in 2005.[2]

Foundry facings and lubricants

A foundry facing or mold wash is a water-based paint of amorphous or fine flake graphite. Painting the inside of a mold with it and letting it dry leaves a fine graphite coat that will ease separation of the object cast after the hot metal has cooled. Graphite lubricants are specialty items for use at very high or very low temperatures, as a wire die extrusion lubricant, an antiseize agent, a gear lubricant for mining machinery, and to lubricate locks. Having low-grit graphite, or even better no-grit graphite (ultra high purity), is highly desirable. It can be used as a dry powder, in water or oil, or as colloidal graphite (a permanent suspension in a liquid). An estimate based on USGS graphite consumption statistics indicates that 2,200 tonnes was used in this fashion in 2005.[2]

Other uses

Natural graphite has found uses as the marking material ("lead") in common pencils, in zinc-carbon batteries, in electric motor brushes, and various specialized applications.

Uses of synthetic graphite

Electrodes

These electrodes carry the electricity that heats electric arc furnaces, the vast majority steel furnaces. They are made from petroleum coke after it is mixed with petroleum pitch, extruded and shaped, then baked to sinter it, and then graphitized by heating it above the temperature (3000°C) that converts carbon to graphite. They can vary in size up to 11 ft. long and 30 in. in diameter. An increasing proportion of global steel is made using electric arc furnaces, and the electric arc furnace itself is getting more efficient and making more steel per tonne of electrode. An estimate based on USGS data indicates that graphite electrode consumption was 197,000 tonnes in 2005.[2]

Powder and scrap

The powder is made by heating powdered petroleum coke above the temperature of graphitization, sometimes with minor modifications. The graphite scrap comes from pieces of unusable electrode material (in the manufacturing stage or after use) and lathe turnings, usually after crushing and sizing. Most synthetic graphite powder goes to carbon raising in steel (competing with natural graphite), with some used in batteries and brake linings. According to the USGS, US synthetic graphite powder and scrap production was 95,000 tonnes in 2001 (latest data).[2]

Neutron moderator

Main article: Nuclear graphite

Special grades of synthetic graphite also find use as a matrix and neutron moderator within nuclear reactors. Its low neutron cross-section also recommends it for use in proposed fusion reactors. Care must be taken that reactor-grade graphite is free of neutron absorbing materials such as boron, widely used as the seed electrode in commercial graphite deposition systems—this caused the failure of the Germans' World War II graphite-based nuclear reactors. Since they could not isolate the difficulty they were forced to use far more expensive heavy water moderators. Graphite used for nuclear reactors is often referred to as nuclear graphite.

Other uses

Graphite (carbon) fiber and carbon nanotubes are also used in carbon fiber reinforced plastics, and in heat-resistant composites such as reinforced carbon-carbon (RCC). Products made from carbon fiber graphite composites include fishing rods, golf clubs, bicycle frames, and pool sticks and have been successfully employed in reinforced concrete. The mechanical properties of carbon fiber graphite-reinforced plastic composites and grey cast iron are strongly influenced by the role of graphite in these materials. In this context, the term "(100%) graphite" is often loosely used to refer to a pure mixture of carbon reinforcement and resin, while the term "composite" is used for composite materials with additional ingredients.[17]

Graphite has been used in at least three radar absorbent materials. It was mixed with rubber in Sumpf and Schornsteinfeger, which were used on U-boat snorkels to reduce their radar cross section. It was also used in tiles on early F-117 Nighthawks. Modern smokeless powder is coated in graphite to prevent the buildup of static charge.

Graphite mining, beneficiation, and milling

Graphite is mined around the world by both open pit and underground methods. While flake graphite and amorphous graphite are both mined open pit and underground, lump (vein) graphite is only mined underground in Sri Lanka. The open pit mines usually employ equipment (i.e. bulldozers) to scoop up the ore, which is usually put in trucks and moved to the plant. Since the original rock is usually lateritized or weathered, this amounts to moving dirt with flecks or pieces of graphite in it from the pit (blasting is seldom required). The underground graphite mines employ drilling and blasting to break up the hard rock (ore), which is then moved by mine cars pulled by a locomotive, or moved by automotive vehicles, to the surface and then to the plant. In less-developed areas of the world, the ore can be mined by pick and shovel and transported by mine cars pushed by a laborer or by women carrying baskets of ore on their heads.

Graphite usually needs beneficiation, although thick-bedded amorphous graphite and vein graphite is almost always beneficiated, if beneficiated at all, by laborers hand-picking out the pieces of gangue (rock) and hand-screening the product. The great majority of world flake graphite production is crushed and ground if necessary and beneficiated by flotation. Treating graphite by flotation encounters one big difficulty: graphite is very soft and "marks" (coats) the particles of gangue. This makes the "marked" gangue particles float off with the graphite to yield a very impure concentrate. There are two ways of obtaining a saleable concentrate or product: regrinding and floating it again and again (up to seven times) to obtain a purer and purer concentrate, or by leaching (dissolving) the gangue with hydrofluoric acid (for a silicate gangue) or hydrochloric acid (for a carbonate gangue).

In the milling process, the incoming graphite products and concentrates can be ground before being classified (sized or screened), with the coarser flake size fractions (below 8 mesh, 8-20 mesh, 20-50 mesh) carefully preserved, and then the carbon contents are determined. Then some standard blends can be prepared from the different fractions, each with a certain flake size distribution and carbon content. Custom blends can also be made for individual customers who want a certain flake size distribution and carbon content. If flake size is unimportant, the concentrate can be ground more freely. Typical final products include a fine powder for use as a slurry in oil drilling; in zirconium silicate, sodium silicate and isopropyl alcohol coatings for foundry molds; and a carbon raiser in the steel industry ( Synthetic graphite powder and powdered petroleum coke can also be used as carbon raiser)(Earth Metrics, 1989). Rough graphite is typically classified, ground, and packaged at a graphite mill; often the more complex formulations are also mixed and packaged at the mill facility. Environmental impacts from graphite mills consist of air pollution including fine particulate exposure of workers and also soil contamination from powder spillages leading to heavy metals contaminations of soil. Dust masks are normally worn by workers during the production process to avoid worker exposure to the fine airborne graphite and zircon silicate.

Graphite recycling

The most common way graphite is recycled occurs when synthetic graphite electrodes are either manufactured and pieces are cut off or lathe turnings are discarded, or the electrode (or other) are used all the way down to the electrode holder. A new electrode replaces the old one , but a sizeable piece of the old electrode remains. This is crushed and sized, and the resulting graphite powder is mostly used to raise the carbon content of molten steel. Graphite-containing refractories are sometimes also recycled , but often not because of their graphite: the largest-volume items, such as carbon-magnesite bricks that contain only 15%-25% graphite, usually contain too little graphite. However, some recycled carbon-magnesite brick is used as the basis for furnace repair materials, and also crushed carbon-magnesite brick is used in slag conditioners. While crucibles have a high graphite content, the volume of crucibles used and then recycled is very small.

A high-quality flake graphite product that closely resembles natural flake graphite can be made from steelmaking kish. Kish is a large-volume near-molten waste skimmed from the molten iron feed to a basic oxygen furnace, and is a mix of graphite (precipitated out of the supersaturated iron), lime-rich slag, and some iron. The iron is recycled on site, so what is left is a mixture of graphite and slag. The best recovery process uses hydraulic classification (Which utilizes a flow of water to separate minerals by specific gravity: graphite is light and settles nearly last.) to get a 70% graphite rough concentrate. Leaching this concentrate with hydrochloric acid gives a 95% graphite product with a flake size ranging from 10 mesh down.

グラファイト(graphite、石墨[1]黒 鉛[1]) は、炭 素から成る元素鉱物。六方晶系(結晶対称性は、P63/mmc)、六角板結晶。 構造は、状の層状物質で層毎の面内は、強い共有結合(sp2的)で炭素間が繋がっているが、層と層の間(面間)は、弱いファンデルワールス力で結合している。それゆえ層状にはがれる(へき開完全)。電子状 態は、半金属的である。

グラファイトが剥がれて厚さが原子一個分しかない単一層となったものはグラフェンと呼ばれ、金属半導体の両方の性質を持つことから現在研究が進んでいる。

硬 筆に使われることから石墨の和名を持ち、鉱物名 として使われることが多い。

元素分析以前にはを含むと思われており、ラテン語で鉛を意味するplumbumに由来するplumbagoと呼ばれていた。このため、英語でblack lead、日本語でもこれを直訳し黒鉛とも呼ぶ。ただし、実際には鉛はまったく含まれていない。グラファイトという名は、それが判明したのち、plumbagoという名が不適切だとして提案されたものである。

構造上α黒鉛とβ黒鉛が存在し、両者の違いは黒鉛層構造の重なり具合の違いである。通常見られる黒鉛は殆どがα黒鉛である。

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同素体ダイヤモンドフラーレンカーボンナノチューブカーボンナノホーン

常 温常圧ではダイヤモンドより、このグラファイトの方が安定な(Phase)である。 しかしながら、ダイヤモンドとの間には、乗り越えるべきエネルギー差が非常に大きいため、普通の状態ではダイヤモンドからグラファイトになる(構造相転移)ことはない。

用途

軽 水には劣るが中性子を減速することができ、中性子の吸収も少ないので、世界最初の原子炉シカゴ・パイル1号」で減速材として使用された。現在でも黒鉛炉の減速材として使用されている。

また粘土等と混合させた上で鉛筆の 芯としても利用される。

層間化合物

黒鉛層間の空隙に電子供与体あるいは電子受容体元素が侵入(インターカレーション)した層間化合物(そうかんかごうぶつ、 intercalational compound)が知られており、これは成層化合物(せいそうかごうぶつ、lamellar compound)とも呼ばれる。

1926 年に最初の層間化合物KC8が発見され、KC24KC36な ども知られている。他には黒鉛と、アルカリ金属元素、Br2金属酸化物典型元素の酸化物や硫化物とから形成される層間化合物も知られている。

KC8は300℃で黒鉛にカリウム蒸気を 作用させて製造し、外見はブロンズをしている。黒鉛に比し てKC8の方が金属的性質が強く、これは還元試薬としても利用されている。

LiC6はリチウムイオン電池の負極として用いられている。

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何謂RBMK黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉?www.tool-tool.com

黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉(こくえんげんそくふっとうけいすいあつりょくかんがたげんしろ)は、ソ連が独自に開発した原子炉の形式。 ロシア語ではРБМК (Реактор Большой Мощности Канальный) とよぶ。西欧圏ではキリル文字表記をアルファベット読みして頭文字でRBMK (Reaktory Bolshoy Moshchnosti Kanalniy, 英語直訳:"reactor (of) high power (of the) channel (type)", 日本語直訳:高出力圧力管型原子炉とよび、英語では別の表記としてLWGR (Light Water cooled Graphite moderated Reactor、軽水冷却黒鉛減速炉) がある。ソビエト連邦内でだけ作られ、今では旧式になってしまった黒鉛減速動力用原子炉の一形式について、ここで述べることにする。

黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉(RBMK)は、核分裂反応によって生じた熱エネルギーを、軽水を 沸騰させることで取り出す原子炉である。旧ソ連が軍事用に開発した黒鉛減速プルトニウム生産炉を ベースに、独自に軽水冷却型原子炉として発電用動力炉を開発したものである。一群の開発プロジェクト「ソビエト計画」の最高峰であった。 それらのうちの最初のものはAM-1 ( Atom Mirniy, ロシア語で "peaceful atom"、「平和な原子力」)と呼ばれ、電気出力5MW(熱出力30MW)を発電し、発生した電力を1954 年から 1959年までオブニンスクへと送っていた。

2004年時点で、現在世界で十数台が運転されているが、新規の建設計画は無く、国際的圧力は同型の残った原子炉を閉鎖する方向に働きかけている。

同型の原子炉には、RBMK-1000型やRBMK-1500型などがあり、特にRBMK-1000型 は、ウクライナチェルノブイリ原子力発電所で事故を起こした原子炉として知られている。

低濃縮ウラン燃料燃料集合体として、圧力管内に収められており、この管内を流れる軽水が直接熱を奪う。圧力管はジルカロイ合金製で、減速材である黒鉛ブロックの穴の中に収められている。乱暴なたとえ方をするならば、練炭を 立てて蓮根状に開いた穴に金属管を挿入し、管の中に核燃料を装荷して冷却用の水を流し込むと考えればよい。

そ れぞれ、中性子の減速用に黒鉛を、原子炉の冷却用に軽水を、燃料に天然ウランを使用して原子炉を作ることは可能である。このように、濃縮ウランや重水のよ うな、分離された同位元素を使用しないで大型動力炉を建造することができる。しかしながら残念なことに、このような構成の原子炉は不安定でもあ る。

デ ザイン

RBMKは冷却材として軽水を使用し、高さ7メートルの黒鉛ブロックの中を垂直に走る圧力管の中を流れる。軽水は圧力管内の炉心で沸騰水型原子炉と 同様に温度270℃で沸騰する。燃料は低濃縮ウランで、 3.5メートルの長さの燃料集合体として使用する。 中性子減速の大部分を固定された黒鉛に頼るため、過剰な沸騰が起こっても軽水炉のように核分裂反応を妨げることはなく、単に原子炉の冷却と中性子吸収が低 下するだけである。このため原子炉はかなり大きな正のボイド係数を持ちうる。これによりチェルノブイリのようなRBMKではボイド係数に起因する正の フィードバック問題を起こしてしまう。これは、炉心で沸騰が起こったとき軽水の密度が下がって中性子吸収が下がり、それが原子炉の出力を、つまり沸騰をさ らに増大させていく「雪だるま現象」のことである。

RBMKの冷却材である軽水は中性子吸収能が大きく、原子炉作動中に通常発生する遊 離中性子をいくらか吸収してしまう。よってRBMK用のウランは 炉心で核分裂連鎖反応を維持するために、核分裂可能なウラン235の濃度を天然ウランより高くする必要がある(燃料中のウランの残りはウラン238であ る。核燃料用ウランでは、ウラン濃縮によって2.0-2.4パーセントと、天然ウランよりも高い濃度のウラン235にしたものを使っている。)

こ の型の原子炉の炉心は、最高3000個の燃料集合体を装荷することができる。燃料集合体は一群の密封された燃料棒から成る。燃料棒は酸化ウラン(UO2) ペレットで満たされ、端板で適切な位置に保たれており、各燃料棒の強化と同時に間隔を適切に保持するための金属スペーサーグリッドで支えられる。炉心は、 核連鎖反応プロセスから熱エネルギーを引き出すことができる貯水池とみなせる。原子炉を運転している間、燃料内におけるウラン235濃度は核 分裂を起こすにつれて減少し、その分が熱エネルギーに変化していく。多少のウラン238原子は中性子を吸収・崩壊して、核分裂性のプルトニウム239に変 化する。そのうちいくらかは核分裂を経てエネルギーを生む。核分裂反応によって生み出された物質は燃料ペレットの中に保持され、これらのうちのあるものは 「核毒」と呼ばれる中性子吸収性物質キセノン135になる。核毒は原子炉の反応度と 熱発生量を低下させるように振舞う。燃料内における高核分裂性原子核の濃度の減衰と、核毒の濃度の増大によって最適な熱エネルギー生産能力が失われた時、 核燃料は寿命を迎えたことになる。一般的な軽水炉では運転を停止して燃料交換を行うことになる が、RBMKは各圧力管が独立しているため運転中に燃料を交換することができる。

原子炉の特性

RBMKでは、中性子の減速は主に黒鉛ブロックが受け持ち、燃料集合体周りの軽水は、量が少ないこともあって中性子減速効果より吸収効果が大きく作用している。このためボイド効果(蒸気泡による減速材の密度低下)は正の反応度係数を持ち、ドップラー効果(燃料ペレットの 温度上昇に伴なう中性子吸収効果の増大)の負の反応度係数により、RBMKは出力の高い領域では 全体として負の反応度係数を持っているが、低出力領域では極めて大きい正の反応度フィードバック特性がある。言い換えれば、高出力時では比較的制御が容易 だが、低出力時には不安定状態に陥りやすいという欠点がある。出力低下に伴う正の反応度フィードバックは、原子炉内のキセノンオーバーライドという現象が原因であり、チェルノブイリ原子力発電所の事故原因の一つとされる。 高い正のボイド係数は、もし、この原子炉が低出力状態で放置されたならばメルトダウンを引き起こすまで核反応を暴走させてしまう傾向があると言うことを意味する。元の設計では、ボイド係数は+4.5 bという値であった。

高い正のボイド係数では、受動的に安全な原子炉ではなくなる。RBMKの設計は、反応度をコントロールし、必要に応じて、完全に反応をとめるコン ピュータ制御の制御棒を含んでいた。

RBMKは、加圧水型原子炉(PWR)の使用済み核燃料のウランには低いながらも十分な濃度があることを利用して、これを再加工し、リサイクルされ たウランを使うことを目的とした。この構成では不安定でもあった。

結 果的にウクライナにあるチェルノブイリ発電所にある4基のRBMKのうち1基が、民生用途としては今までで最悪の原子力事故を起こし爆発したので ある。チェルノブイリ禍の後、運転中の全RBMKは重要な改修をうけた。それにより正のボイド係数を+0.7 bまで下げることができた。この新しい係数は、冷却材の水位低下によるメルトダウンの可能性を排除する方向に働くよう期待されている。

封 じ込め

RBMK の設計では、通常の運転に必要な数種類の封じ込めを施していた。通常、摂氏700度にもなる黒鉛が酸素と触れないよう金属性封じ込め構造に 黒鉛を収納し、不活性ガスで満たして密封する。炉心から大量に出る強烈な放射線を吸収するための遮蔽として、底部にコンクリートの厚板、側部に砂とコンク リート、上部にコンクリート板があった。原子炉から通じる蒸気の管を含む原子炉内部の機械の多くは、この上部のコンクリート板に取り付けられていた。

最初、RBMKは厳しい事故の封じ込めには関せず、単に事故防止と事故緩和に関してだけ集中して設計された。しかし、スリーマイル島原子力発電所事故の 後、RBMKの設計も非常事態に対処するために部分的な封 じ込め構造(完全な封じ込め構造ではない)を含むようになった。原子炉の下に張り巡らされたパイプは、大量の水で満たされた密封構造の箱に封入された。も し、これらのパイプが漏れを起こすか破裂しても、放射性物質はこれらの箱の中の水によってトラップされ、外部に漏れ出すことはない。しかし、RBMKは、 運転しながらの燃料補給と核兵器用プルトニウム生産を可能にするよう、シャットダウンなしに燃料棒の交換が可能なように設計されており、炉心直上に巨大な クレーンを必要とした。これによりRBMKの炉は高さが70メートルもあり、重い封じ込め用建築物を建造することは容易ではなく、コストも掛かり過ぎたた め、原子炉上面に伸びるパイプのために更なる封じ込め建築物を建設することは不可能だった。不幸なことに、チェルノブイリ事故では、原子炉上部を吹き飛ば し、蒸気爆発により圧力管の上・下部を破壊し開口部を作るほどの圧力に達した。

チェ ルノブイリ事故からの改善

チェ ルノブイリ事故以来、残りの全RBMKは、安全性を向上する為のいくつかのアップデートを受けた。そのなかで最大の改良は、RBMKの制御棒設 計の改良である。以前の設計では、炉の出力を積極的に上げるため、制御棒の下に黒鉛の棒を付けるように設計されていた。この設計では炉心中心部が核毒によ り出力が低下し、事故当時のように炉心上下に出力のピークが分かれていた場合、単純に運転制御棒を原子炉に挿入すると炉の核反応速度を下げるか、炉を止め る代わりに出力が上がってしまっていた。この設計上の欠陥は、チェルノブイリ事故で原子炉を停止するために非常用ボタンを押した時、最初の爆発を引き起こ した原因となった。

最新版では、以下のように改められている。

  • 炉が一番不安定になる低出力域で作動するのを禁止するため、炉心に80体の中性子吸収体を追加した。
  • こ のままでは、燃料が炉内に装荷されている間に生産する熱量が中性子を吸収体に食われてしまう分、改善前より少なくなってしまう。そこで、その分 は中性子を出す元である燃料中のウラン235の量を増やすことで対応することにした。具体的には、核燃料中のウラン235濃縮度を2.0パーセントから 2.4パーセントへと増強した。これにより、炉心内で発生する全中性子のうち、圧力管内を流れる軽水によって中性子が吸収される率が減った。この違いは、 炉の安全な制御を冷却水流量の調節に依存する割合を減らすことにもつながった。
  • 手動制御棒の数を30から45へと増やした。
  • 緊急シャットダウンである制御棒完全挿入(SCRAM)動作に掛かる時間を以前の18秒から12秒に減らした。
  • 非常安全システムへの未許可のアクセスに対する予防措置をとった。

RBMK の閉鎖

いままで建設された中で、チェルノブイリ原発の残りの3機の原子炉は、1号炉が1996年11月、2号炉が1991年10月、3号炉が2000年 12月15日に閉鎖されたことで、現在ウクライナ領内で運転中の原子炉は無くなっている。そして、リトアニアイグナリナ原子力発電所で運転されている2機のRBMK-1500のうち、1号炉は2004年12月 末日に閉鎖され、2号炉は2009年までに閉鎖される事が決定されている。しかし、国内の電力の八割近くをイグナリナ発電所に頼り、またロシア連邦飛び地カリーニングラード州ベラルーシポーランドへ の売電が貴重な外貨獲得手段となっているという電力事情、閉鎖後の代替発電所をどうするかが未だ決まっていない事などから、リトアニア政府は原子炉を予定 していた時期までに閉鎖することは無理だろうと言っている。また、その他の旧ソ連諸国に存在する RBMKに関しては、現在のところ閉鎖の計画はない。

RBMK is an acronym for the Russian reaktor bolshoy moshchnosti kanalniy (Russian: Реактор Большой Мощности Канальный) which means "High Power Channel-type Reactor", and describes a class of graphite-moderated nuclear power reactor which was built in the Soviet Union for use in nuclear power plants to produce nuclear power from nuclear fuel. The RBMK reactor was the type involved in the Chernobyl disaster. In 2010, there were at least 11 RBMK reactors operating in Russia,[1] but there are no plans to build new RBMK type reactors (the RBMK technology was developed in the 1950s and is now considered obsolete) and there is international pressure to close those that remain.

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Schematic diagram of an RBMK

The RBMK was the culmination of the Soviet program to produce a water-cooled power reactor based on their graphite-moderated plutonium production military reactors. The first of these, AM-1 ("Атом Мирный", Atom Mirny, Russian for "peaceful atom") produced 5 MW of electricity (30 MW thermal) and delivered power to Obninsk from 1954 until 1959.

Using light water for cooling and graphite for moderation, it is possible to use natural uranium for fuel. Thus, a large power reactor (RBMK reactors at the Ignalina Nuclear Power Plant in Lithuania were rated at 1500 MWe each, a very large size for the time and even for today) can be built that requires no separated isotopes, such as enriched uranium or heavy water.

An RBMK employs long (7 metre) vertical pressure tubes running through a graphite moderator and cooled by water, which is allowed to boil in the core at 290 °C, much as in a boiling water reactor. Fuel is low-enriched uranium oxide made up into fuel assemblies 3.65 metres long. With moderation largely due to the fixed graphite, excess boiling simply reduces the cooling and neutron absorption without inhibiting the fission reaction, so the reactor can have a large positive void coefficient, and a positive feedback problem can arise, as with the disaster at Chernobyl.

The fuel core for a light water reactor can have up to 3,000 fuel assemblies. An assembly consists of a group of sealed fuel rods, each filled with uranium oxide (UO2) pellets, held in place by end plates and supported by metal spacer-grids to brace the rods and maintain the proper distances between them. The fuel core can be thought of as a reservoir from which heat energy can be extracted through the nuclear chain reaction process. During the operation of the reactor, the concentration of U-235 in the fuel is decreased as those atoms undergo nuclear fission which creates heat energy. Some U-238 atoms are converted to atoms of fissile Pu-239, some of which will, in turn, undergo fission and produce energy. The products created by the nuclear fission reactions are retained within the fuel pellets and these become neutron-absorbing products, also called nuclear poisons, that act to slow the rate of nuclear fission and heat production. As the reactor operation is continued, a point is reached at which the declining concentration of fissile nuclei in the fuel and the increasing concentration of poisons result in lower than optimal heat energy generation. The RBMK has a refueling machine that can change the fuel on-load, while the reactor is still producing power.

The RBMK design has several types of safety systems needed for normal operation and emergency situations. In-core feedback sensors monitor the amount of reactivity during operation; if they detect an increase they can automatically insert control rods to reduce power, if they detect a decrease in power they raise controls rods to increase power. If the sensors detect a sharp increase in output they can insert all 211 boron control rods to stop the reaction altogether. There is also a separate control system, the Reactor Protection System. This system is automatically activated when needed or can be manually activated by the operators. RBMK reactors also have a radiation monitoring station that monitors radiation from the plant and the nearby environment. A large amount of shielding is provided to absorb radiation produced under both normal operation and emergency situations. The RBMK reactor also has an Accident Localization System which serves as a containment but this system can only handle minor pipe breaks. The Accident Localization System's ineffectiveness was shown in the Chernobyl incident.

High Positive Void Coefficient

   

Light water (the ordinary H2O) is both a neutron moderator and a neutron absorber. This means that not only can it slow down neutrons to velocities in equilibrium with surrounding molecules ("thermalize" them and turn them into low-energy neutrons that are far more likely to interact with the Uranium nuclei than the fast neutrons produced by fission initially), but it can also absorb some of them outright. Heavy water is also a good neutron moderator, but does not absorb neutrons as easily.

In RBMKs, light water was used as a coolant; moderation was instead carried out by graphite. As graphite already moderated neutrons, light water had a lesser effect in slowing them down, but could still absorb them. This means that the reactor's moderation level (adjustable by appropriate neutron-absorbing rods) had to account for the neutrons absorbed by light water.

In the case of evaporation of water to steam, the place occupied by water would be occupied by water vapor, which has a density vastly lower than that of liquid water (the exact number depends on pressure and temperature; at standard conditions, steam is about 1/1350th as dense as liquid water). Because of this lower density (of mass, and consequently of atom nuclei able to absorb neutrons), light water's neutron-absorption capability practically disappears when it boils. This allows more neutrons to fission more U-235 nuclei and thereby increase the reactor power, which leads to higher temperatures that boil even more water, creating a thermal feedback loop.

In RBMKs, generation of steam in the coolant water would then in practice create a void, a bubble that does not absorb neutrons; the reduction in moderation by light water is irrelevant, as graphite is still moderating the neutrons, enabling them to be absorbed more easily to continue the reaction. This event would dramatically alter the balance of neutron production, causing a runaway condition in which more and more neutrons are produced, and their density grows exponentially fast. Such a condition is called a positive void coefficient, and it is particularly high for RBMK reactors.

A high void coefficient does not automatically make a reactor unsafe, as some of the fission neutrons are emitted with a delay of seconds or even minutes (post-fission neutron emission from daughter nuclei), so steps can be taken to reduce the fission rate before it gets too high, but it does make it much harder to control the reactor and makes it imperative that the control systems be very reliable. Some RBMK designs did include control rods on electromagnetic grapples, thus controlling the reaction speed and, if necessary, stopped the reaction completely. The RBMK at Chernobyl, however, had manual control rods.

After the Chernobyl disaster, all RBMKs in operation underwent significant changes, lowering their void coefficients to +0.7 β. This new number precludes the possibility of a low-coolant meltdown.

Containment

   

The RBMK design includes several kinds of containment needed for normal operation. There is a sealed metal containment structure filled with inert gases surrounding the reactor to keep oxygen away from the graphite (which is normally at about 700 degrees Celsius). There is also a large amount of shielding to absorb radiation from the reactor core. This includes a concrete slab on the bottom, sand and concrete around the sides, and a large concrete slab on top of the reactor. Much of the reactor's internal machinery is attached to this top slab, including the water pipes.

Initially, the RBMK design focused solely on accident prevention and mitigation, not on containment of severe accidents. However, since the Three Mile Island accident, RBMK design also includes a partial containment structure (not a full containment building) for dealing with emergencies. The pipes underneath the reactor are sealed inside leak-tight boxes filled with a large amount of water. If these pipes leak or burst, the radioactive material is trapped by the water inside these boxes. However, RBMK reactors were designed to allow fuel rods to be changed without shutting down (as in the pressurized heavy water CANDU reactor), both for refueling and for plutonium production (for nuclear weapons). This required large cranes above the core. As the RBMK reactor is very tall (about 7 metres), the cost and difficulty of building a heavy containment structure prevented building of additional emergency containment structure for pipes on top of the reactor. In the Chernobyl accident, the pressure rose to levels high enough to blow the top off the reactor, breaking open these pipes in the process.

Improvements since the Chernobyl accident

In his posthumously published memoirs, Valeri Legasov, the First Deputy Director of the Kurchatov Institute of Atomic Energy, revealed that the Institute's scientists had long known that the RBMK reactor had significant design flaws.[2][3] Legasov's death from suicide, apparently as a result of becoming bitterly disillusioned with the failure of the authorities to confront the flaws, caused shockwaves throughout the Soviet nuclear industry and the problems with the RBMK design were rapidly accepted.[4][5]

Following Legasov's death[4] all remaining RBMKs were retrofitted with a number of updates for safety. The largest of these updates fixes the RBMK control rod design. Previously the control rods were designed with graphite tips, which when initially inserted into the reactor first speed up the reaction and after that begin slowing or stopping it. This design flaw contributed to the first explosion of the Chernobyl accident.

The updates are:

  • An increase in fuel enrichment from 2% to 2.4% to compensate for control rod modifications and the introduction of additional absorbers.
  • Manual control rod count increased from 30 to 45.
  • 80 additional absorbers inhibit operation at low power, where the RBMK design is most dangerous.
  • SCRAM (rapid shut down) sequence reduced from 18 to 12 seconds.
  • Precautions against unauthorized access to emergency safety systems.

Development

A development of the RBMK is the MKER (Russian: МКЭР, Многопетлевой Канальный Энергетический Реактор [Mnogopetlevoy Kanalnyi Energeticheskiy Reaktor] which means Multi-loop pressure tube power reactor), with improved safety and containment.[6][7] The physical prototype of the MKER-1000 is the 5th unit of the Kursk nuclear power plant. The construction of Kursk 5 is still uncertain.[8] A MKER-800, MKER-1000 and MKER-1500 planned for the Leningrad nuclear power plant.[9][10][11]

Closures

Of the 17 RBMKs built (one was still under construction at the Kursk Nuclear Power Plant), all three surviving reactors at the Chernobyl plant have now been closed (the fourth having been destroyed in the accident). Chernobyl 5 and 6 were under construction at the time of the mishap at Chernobyl, but further construction was stopped due to the high level of contamination at the site limiting its longer term future. Both reactors at Ignalina in Lithuania were also shut down. [12]. Russia is the only country to still operate reactors of this design: Saint Petersburg (4 RBMK-1000), Smolensk (3 RBMK-1000) and Kursk (4 RBMK-1000) [13].

Status

Reactors which are in operation marked in green, closed reactors red, reactors under construction yellow and abandoned plants marked blue.

Location[14] clip_image003

Reactor type  clip_image003[1]

Status  clip_image003[2]

Net
Capacity (MW) 
clip_image003[3]

Gross
Capacity (MW) 
clip_image003[4]

Chernobyl-1

RBMK-1000

shut down in 1996

740

800

Chernobyl-2

RBMK-1000

shut down (1991 after accident)

925

1,000

Chernobyl-3

RBMK-1000

shut down in 2000

925

1,000

Chernobyl-4

RBMK-1000

destroyed at the 1986 accident

925

1,000

Chernobyl-5

RBMK-1000

construction cancelled in 1988

950

1,000

Chernobyl-6

RBMK-1000

construction cancelled in 1988

950

1,000

Ignalina-1

RBMK-1500

shut down in 2004

1,185

1,300

Ignalina-2

RBMK-1500

shut down in 2009

1,185

1,300

Ignalina-3

RBMK-1500

construction cancelled in 1988

1,380

1,500

Ignalina-4

RBMK-1500

plan cancelled in 1988

1,380

1,500

Kostroma-1

RBMK-1500

construction cancelled in 1980s

1,380

1,500

Kostroma-2

RBMK-1500

construction cancelled in 1980s

1,380

1,500

Kursk-1

RBMK-1000

operational

925

1,000

Kursk-2

RBMK-1000

operational

925

1,000

Kursk-3

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机械工程师基础知识340

1:铆工常用的锤有哪几类?
答:有手锤,大锤,型锤。
2:铆工常用的凿子有哪几类?
答:有扁凿和狭凿两大类。
3:什么叫钢?
答:含碳量低于2.11%的铁碳合金叫钢。
4:什么叫高碳钢?
答:含碳量大于0.6%的钢叫高碳钢。
5:钢根据用途可分几类?
答:可分为结构钢,工具钢和特殊用途刚。
6:钢按其端面形状可分几类?
答:可分为板材,管材,型材,线材。
7:钢材变形矫正的基本方法有哪两种?
答:有冷作矫正和加热矫正。
8:什麽叫装配夹具?
答:指在装配过程中用来对零件施加外力,使其获得可靠定位的工艺装备。
9:冷作矫正的基本方法有几类?
答:有手工矫正和机械矫正。
10:加热矫正分哪几类?
答:分全加热矫正和局部加热矫正。
11:局部加热矫正加热区的形状有几种?
答:有点状,线状,三角形三种。
12:角钢变形有哪几种?
答:有扭曲,弯曲,角变形三种。
13:槽钢的变形有哪几种?
答:有扭曲,弯曲,翼板局部变形。
14:什么叫冷作矫正?
答:再常温下进行的矫正叫冷作矫正。
15:分离包括哪几道工序?
答:包括落料,冲孔,切口三个工序。
16:什么叫冲压?
答:使板料经分离或成形得到制件的过程。
17:冲压有哪些优点?
答:产品质量好,生产率高,节约材料,降低成本,易实现自动化。
18:什么叫弯曲成型?
答:将坯料弯成所需形状的加工方法。
19:铆接的基本形式有那三种?
答:对接,搭接,角接。
20:什么叫铆接?
答:利用铆钉将两个或两个以上构件连接为一个整体。
21:常用的铆钉有几种?
答:有半圆头,沉头,半沉头,平头,平锥头,扁圆,扁平。
22:铆接的种类有哪几种?
答:有强固铆接密固铆接紧密铆接。
23:什麽叫装配?
答:将各个零件按照一定技术条件联合成构件的过称。
24:装配的三要素是什么?
答:定位,支撑,夹紧。
25:金属结构的连接方法有哪几种?
答:有焊接,铆接,螺栓连接,铆焊混合连接。
26:防样常用的工具有哪些?
答:粉线,石笔,画针,尺子,样冲,手锤。
27:求相贯线的主要方法有哪些?
答:有素线法,辅助平面法,球面法。
28:求直线段实长的方法有哪些?
答:旋转法,直角三角形法,换面法,支线法。
29:作展开图的方法有哪些?
答:有作图法,计算法。
30:常用的展开方法有哪些?
答:有平行线法,放射线法,三角形法。
31:材料剪切断面可分为哪几部分?
答:塌角,光亮带,剪裂带,毛刺。
32:矫正分哪几种?
答:分手工矫正,机械矫正,火焰矫正。
33:什麽叫基准?
答:零件图上用来确定其他点,线,棉位置的点线面。
34:什么叫塑性?
答:金属材料在外力作用下,永久变形而不破坏的能力。
35;什麽叫韧性?
答:金属材料在冲击载荷作用下不被破坏的能力。
36:防止焊接变形有哪些措施?
答:反变形法,刚性固定法,合理的焊接顺序。
37:空间直线投影有哪些特性?
答:真实性,积聚性,收缩性。
38:什麽叫截交线?
答:由平面截割形体而产生的交线。
39:什麽叫相贯线?
答:由两个平面相交二产生的表面交线。
40:视图分几种?
答:分基本视图,局部视图,斜视图,旋转视图。
41:什麽叫基本视图?
答:机件向基本投影面投影所得的视图。
42:基本视图有哪些?
答:主视,俯视,左视,右视,仰视,后视。
43:剖视图分哪几种?
答:分全剖,半剖,局部剖。
44:切削用量对钻削有何影响?
答:合理的选择切削用量,可防止钻头过早磨损,或损坏。防止机床过载,提高工件的切削精度和表面粗糙度。
45:什么叫攻丝?
答:用丝锥在孔壁上切削出内螺纹。
46:底孔直径的大小对功丝有何影响?
答:若底孔直径与内螺纹直径一致材料扩张时就会卡住丝锥,这时丝锥容易折断;若过大,就会使攻出的螺纹牙型高度不够而形成
废品。
47:什么叫套丝?
答:用板牙在圆杆管子外径切削出螺纹。
48:选择坡口应注意哪些原则?
答:(1)尽量减少焊缝金属填充量,(2)保证焊透和避免产生裂纹,(3)考虑最小焊接变形,(4)便于加工。
49:开坡口时留钝边有何作用?
答:防止接头烧穿。
50:开坡口的方法有哪些?
答:用风铲加工,机械加工,气割坡口,碳弧气刨坡口。
51:什么叫碳弧气刨?
答:利用碳极电弧的高温把金属的局部熔化,同时再用压缩空气的气流把这些熔化金属吹掉,达到刨削或切削金属的目的,
52:磨削有何用途?
答:可消除板面焊疤边缘的毛刺,修磨焊缝以及对受压容器的焊缝再探伤检查前进行打磨处理。
53:什么叫弯曲成型?
答:把平板毛坯,型材或管材,弯成一定角度,曲率,从而形成一定形状的零件。
54:答:什么叫弹复现象?
答:弯曲时材料发生弹性变形,当外力去除后,部分弹性变形恢复原态,使弯曲件的形状和角度发生变化。
55:铆工常用的弯曲成型的方法有哪些?
答:有压弯,滚弯,压延及水火弯板。
56;影响弯曲成型的因素有哪些?
答:弯曲力,弹复现象,最小弯曲半径,断面形状。
57:如何确定弯曲力的大小?
答:根据被弯材料的机械性能,弯曲方式和性质,弯曲件的形状。
58:影响弯曲弹复的因素有哪些?
答:被弯材料的机械性能,材料的相对弯曲半径,弯曲角和一些其他因素。
59:影响最小弯曲半径的因素有哪些?
答:被弯材料的机械性能,弯曲角,材料的弯曲方向,材料的表面质量和剪断面质量,其他因素。
60:影响弯曲过程中截面形状变化的因素有哪些?
答:主要有相对弯曲半径,截面几何特点及弯曲方式。
61钢材加热对钢材弯曲加工的影响如何?
答:钢材加热后所需弯曲力减少,弹复现象消失,最小弯曲半径减小,有利于按加工要求控制变形。
62:通常在何种情况下采用加热弯曲?
答:再常温下采用。
63:钢材加热温度为何要限制在一定温度?
答:温度过高易造成钢材过烧,温度过低会使成型困难,并引起冷作硬化。
64:采用接触弯曲时,常采用哪些措施解决弹复问题?
答:修正模具形状,采用加压校正法,增加压边装置,减小模具间隙。
65:什么叫压弯?
答:在压力机上使用弯曲模进行弯曲成型的加工法。
66:材料的弯曲变形有几种形式?
答:有自由弯曲,接触弯曲,矫正弯曲。
67:为什么铆工使用的压模通常采用焊接结构?
答:因为这样不仅制造方便,可缩短制模周期,还可提高材料利用率,降低成本。
68:什么叫滚弯?
答:在滚床上进行弯曲成型的加工方法。
69:用对称式三辊卷板机时常采用哪些措施消除工件直边?
答:两头予弯和留加工余量。
70:压延可分为哪两种?铆工常用那种?
答:分不变薄压延和变薄压延。铆工常用不变薄压延。
71:滚制锥面时应采用哪些措施?
答:调节上辊位置,使其与下辊成一定角度倾斜;使小口的进给速度大于大口。
72:较大工件如何滚制?
答:为避免其自重引起附加变形,应将板料分为三个区域,先滚压两侧,再滚压中间,必要时由*车配合。
73:非圆柱面工件任何滚制?
答:应依其不同的曲率半径在板料上划分区域,调节轴辊间距进行滚压。
74:工件滚压前有哪些准备工作?
答:应将轴辊和板料平面清理干净,清除毛刺以免碰伤工件及轴辊。
75:什么叫压延?
答:将一定形状的平板毛坯在凸模的压力作用下,通过凹模形成一个开口空心零件的压制过程。
76:什么叫水火弯板?
答:通过氧乙炔焰将钢板局部加热收缩而成型。
77:水火弯板有哪些用途?
答:水火弯板只适用于曲率较小的零件成型,更多的是与滚压相结合用来加工具有双重弯曲的复杂形状的零件。
78:水火弯板的方法有哪些?
答:有带形加热和点状加热。
79:水火弯板的工艺有哪些?
答:有烤嘴的选择,加热温度和加热速度,冷却方式。
80:水火弯板的冷却方式有几种?
答:有空冷和水冷两种,水冷又有正背面水冷之分。
82:什么叫空冷?
答:火焰局部加热后,工件在空气中自然冷却。
83:什么叫水冷?
答:用水强迫冷却已加热部分的金属,使其迅速冷却,减少热量向背面传递,扩大了正反面的温度差,而提高成型效果。
84:爆炸成型有哪些特点?
答:可使模具结构简化;可加工形状复杂,刚性模难以加工的空心零件;回弹小,精度高,质量好;加工成型速度快;不需要冲压
设备。
85:什么叫角接?
答:两板件相互垂直成一点角度连接时,在连接处用角钢作为连接件,把工件铆接在一起。
86:铆钉排列的主要参数有哪些?
答:有铆钉距,排距,边距。
87:什么叫铆钉距?
答:一排铆钉中相邻两铆钉,中心间的距离。
88:什么叫排距?
答:指相邻两排铆钉孔中心的距离。
89:什么叫边距?
答:指外排铆钉中心至工件板边的距离。
90:构件板厚与铆钉直径有哪些关系?
答:单排与双排搭接连接时,铆钉直径取两倍与厚度;单排与双排双盖板连接时,铆钉直径取1.5~1.75的板厚。
91:确定板厚的原则有哪些?
答:搭接时,按较厚板料厚度确定;厚度相差较大的材料铆接时,以较薄的板料确定;钢板与型材铆接时,取两者的平均厚度;被
连接总厚度不应超过铆钉直径的5倍。
92:铆钉长度与铆接质量有何关系?
答:铆钉过长,铆钉墩头就过大,钉杆易弯曲;铆钉过短,则墩粗量不足,钉头成型不完整,影响铆接强度和紧密性。
93:铆钉孔径在冷铆时如何确定?
答:冷铆时,钉杆不易墩粗,为保证连接强度,钉孔直径应与钉杆直径接近。
94:热铆时,铆钉孔径任何确定?
答:热铆时,由于受热膨胀变粗,为便于穿孔,钉孔直径应比钉杆直径略大。
95:铆钉由哪几部分组成?
答:由手把,枪体,开关及管接头。
96:铆钉枪有什么特点?
答:具体积小,操作方便,可以进行各种位置的铆接。
97:铆接可分为哪两种方式?
答:可分为冷铆和热铆。
98:什么叫冷铆?
答:就是在常温下的铆接。
99:铆接的终铆温度是多少?
答:在450~600摄氏度之间。
100:终铆温度对铆接有何影响?
答:过高,会降低钉杆的初应力;过低,铆钉会发生蓝脆现象
(二)
1  机械常识500问一:什么称其为该投影面的平行线?该直线的投影具有什么性?
答:当直线平行于投影面时,称其为该投影面的平行线。该直线的投影具有真实性。
2:任何金属板料都有厚度,而板厚对作什么图的形状和大小是有影响的?
答:对作展开图的形状和大小是有影响的。
3:圆球,圆环和螺旋面的构件,其表面均是怎样展曲面?
答:其表面均是不可展曲面。
4:对于棱柱体和圆柱体的展开,一般应用什么展开法?
答:一般应用平行线展开法。
5:圆锥管与圆柱管正交相贯,其相贯线常采用什么法求得?
答:常采用辅助平面法求得。
6:求曲线的实长多用哪种法?
答:多用展开法。
7:摩擦压力机超负荷时,只会引起什么与什么之间的滑动,而不会损坏机件?
答:只会引起飞轮,摩擦盘之间的滑动,而不会损坏机件。
8:开式曲柄压力机滑块的行程,可通过改变什么与什么来调节?
答:可通过改变连杆上部的偏心套;主轴的中心距来调节。
9:在拉深,挤压工序中,由于模具间隙的原因,所以对材料的什么要求较严?
答:对材料的厚度公差要求较严。
10:冲裁时板料的分离过程大致可分为哪三个阶段?
答:1:弹性变形,2:塑性变形,3:开裂分离。
11:拉深系数越怎样,材料拉深变形程度越大?
答:拉深系数越小,材料拉深变形程度越大。
12:什么叫冷冲压?
答:在常温下进行的冲压加工称为冷冲压。
13:什么是复合工序?
答:将两个或两个以上的基本工序合并在一起,在压力机的一次行程中完成,称为复合工序。
14:什么叫简单冲裁模?
答:在压力机的一次行程中,只能完成一个冲裁工序的冲模。
15:什么叫复合冲裁模?
答:在压力机的一次行程下,可以同时完成多道工序的冲裁模。
16:怎样解释冲裁力修正系数Kp?
答:在计算冲裁力时,考虑模具刃口的磨损,模具间隙,材料的机械性能等因素,而选取的安全系数,一般情况下,取Kp等于13.
17:什么是斜刃口冲裁?
答:斜刃口冲裁是降低冲裁力的一种方法。就是将模刃口制成相对坯料成一定角度的倾斜,这样冲裁时模具刃口与坯料的接触是渐
进的,使得载荷均匀且平稳。
18:什么是阶梯式凸模冲裁?
答:阶梯式凸模冲裁是降低冲裁力的一种方法。在多孔同时冲裁时,将冲头制成相对坯料高低不一的阶梯形式,冲裁时可有效的分
散冲裁力。
19:开式曲柄压力机和闭式曲轴压力机有何不同?
答:在结构上,开式曲柄压力机的床身呈C形结构,由连杆将偏片心轴的回转运动转变为滑块的上下往复运动。闭式压力机的床身
成框架形结构,由曲柄代替了偏心轴。
2:开式曲柄压力机和闭式曲轴压力机各有什么特点?
答:开式曲柄压力机的C形床身三面敞开,特别适用于大张板料边缘的冲压加工。但这种形式的床身结构本身刚性较差,因而所能
承受的载荷较小。闭式曲轴压力机的框架结构受立柱的限制,工作台面积有限,操做空间小,因而对冲压件的周边尺寸有一定的限
制。框架形结构床身刚性好,所承受的载荷大而均匀。
21:影响材料冲压的因素有哪些?
答:有 (1 )弹性 ( 2 )塑性 ( 3) 硬度 (4 )材料的表面状态质量 (5)材料的厚度公差。
22:模具间隙对冲裁质量有何影响?
答:凸,凹模之间的间隙过小时,凸模刃口附近材料的裂纹向外错开一段距离,这样,上,下两纹中间的部分材料随着冲裁的进行
被第二次剪切影响了断面质量。间隙过大时,凸模刃口附近材料的裂纹向里错开一段距离,材料受到很大拉伸,材料边缘的毛刺,
塌角及斜度较大,也会影响冲裁件的断面质量。另外,间隙过小或过大,都对冲裁件的尺寸偏差有一定的影响。
23:影响材料最小弯曲半径的因素有哪些?
答:1:材料的机械性能和热处理状态,2:工件的弯曲角,3:材料的几何形状和尺寸,4:弯曲方向,5:其它方面,如材料的厚
度,表面与侧面的质量等。
24:弯曲时材料的中性层是怎样定义的?
答:材料在弯曲过程中,外层受拉伸,内层受挤压,在其断面上必然会有一个既不受拉,又不受压的过渡层,应力几乎等于零,这
个过渡层称为材料的中性层。
25:多根梁柱组成的构件矫正时,要充分考虑什么之间的连带关系?
答:要充分考虑梁柱之间的连带关系。
26:在矫正钢结构中薄板的变形时,必须保证什么符合要求?
答:必须保证各类框架符合要求,然后才能考虑对薄板进行矫正。
27:点状加热的加热点与板材的什么有关?加热点之间的距离要怎样?
答:点状加热的加热点与板材的厚度有关。加热点之间的距离要均匀一致。
28:什么称为纵向收缩?
答:焊缝和焊缝附近金属收缩的一种形式,沿焊缝长度方向的收缩,称为纵向收缩。
29:什么称为横向收缩?
答:焊缝和焊缝附近金属收缩的一种形式,指垂直于焊缝长度方向的收缩,称横向收缩。
30:钢结构件中的内应力是如何产生的?
答:焊接过程对于铆焊结构来讲,是一种不均匀的加热和冷却过程,是使铆焊结构件中产生内应力的主要原因。另外,钢结构件中
的各个零件,在其坯料状态或加工成零件后,都有可能存在着残余的应力,在装焊成整体后,这些残余应力有可能集合成构件新的
内应力。
31:为什么对一些钢结构件焊后要进行消应力处理?
答:有些钢结构件焊后,由于其钢性较好而无明显的焊接变形,但焊接应力是相当大的,在钢结构使用的一段时间后,可能由于某
种原因释放出来而引起变形,以致于破坏。因此,对某些重要用途的钢结构,如高压容器,危险介质的容器,锅炉等,焊后采用各
种方法进行消应力处理,目的就是防止钢结构件中的内应力对构件产生危害。
32:影响钢结构件焊接变形的因素有哪些?
答:影响钢结构件焊接变形的因素有设计和工艺两个方面。设计方面指结构设计的合理性,焊缝的位置,焊接坡口的形式等。工艺
方面指合理的焊接工艺规程,装焊顺序,各种防变形和反变形方法的采用,以及采取的消应力措施等。
33:怎样理解钢结构件的内在联系?
答:所谓钢结构件,都是将多种零件通过焊接,铆接或和螺栓连接等多种方式连接成一体的,这些零件互相连系,又互相制约,形
成一个有机的整体。
34:对钢结构件变形进行矫正的要领是什么?
答:1:分析构件变形的原因,弄清变形是受外力引起的变形,还是由内应力引起的变形,2:分析构件的内在联系,搞清各个零部
件相互间的制约关系,3:选择正确的矫正部位,先解决主要矛盾,再解决次要矛盾,4:要了解和掌握构件所用钢材的性质,以便
防矫正时造成工件折断,产生裂纹或回弹等。5:按照实际情况来确定矫正的方法,及多种方法并用时的先后顺序。
35:对钢结构件中薄板变形的矫正方法只能用哪种
答:针对钢结构中薄板变形,只能采用局部加热(且是点状加热)的方法进行矫正。
36:点状加热矫正薄板变形时,应注意哪些方面?
答:应注意:1:加热的温度要适当,既要能够足以引起钢材的塑性变形,温度又不能太高,一般为650-800 。2:加热点的大小和
点与点间的距离要合适。一般情况下,视板材的厚度而定,排列要均匀,多呈梅花状布局。3:浇水急冷和木锤锤击的目的是为了
钢板的纤维组收缩加快。4:加热时气焊炬不要来回晃动,束状小焰要垂直钢板,加热点不要过多,以免增加不应有的内应力。
37:框架类构件的变形有何特点?
答:框架类构件的零件较多,在结构里互相制约关系较强,变形的互相影响很大。
38:煨圆机滚弯坯料时,一般是加热后进行的,对不对?
答:不对。
39:加热弯曲时,应该将材料加热到多少度?同时加热要怎样?操作要怎样?终了温度不低于多少度?
答:应将材料加热到950-1100 。同时加热要均匀,终了温度不低于700 。
40:滚弯圆筒时可能出现的缺陷有哪几种?
答:滚弯圆筒时可能出现的缺陷有歪扭,曲率不等,曲率过大,中间鼓形等。
(三)
1:钻头的柄部有何作用?
答:夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力。
2:锥柄钻头中的扁尾有何作用?
答:用来增加传递的扭矩,避免钻头在主轴孔或钻套中打出。
3:钻头中的导向部分起何作用?
答:它在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向。同时具有修光孔壁的作用并且还是切削部分的后备部分。
4:在孔即将钻穿时会出现哪些不良现象?
答:当钻头刚钻穿工件时轴向阻力突然减小,由于钻床进给机械的间隙和弹性变形的突然恢复,将使钻头以很大进给量自动切入,
以致造成钻头折断或钻孔质量降低。
5:钻孔时切削液有何作用?
答:减少摩擦、降低钻头阻力和切削温度,提高钻头的切削能力和孔壁的表面质量。
6:什么叫切削用量?
答:就是切削速度进给量和切削深度的总称。
7:什么叫磨削?
答:就是用砂轮对工件表面进行加工的方法。
8:什么叫展开?
答:将金属结构的表面或局部按它的实际形状大小依次摊开在一个平面上的过程叫展开。
9:划展开图的方法有几种?
答:有平行线法、三角形法、放射线法。
10:平行线法的展开条件是什么?
答:是构件表面的素线相互平行,且在投影面上反映实长.
11:板厚处理包括哪些内容?
答:确定弯曲件的中性层和消除板厚干涉。
2:板厚中性层位置的改变与哪些因素有关?
答:与板材弯曲半径和板料厚度有关。
3:相贯件板厚处理的一般原则是什么?
答:展开长度以构件中性层尺寸为准,展开图中曲线高度以构件接触处的高度为准。
14:放样的主要内容是什么?
答:板厚处理、展开作图和根据已做出的构件展开图制作号料样板。
15铆工常用的剪切设备有哪些?
答:有龙门剪板机、斜口剪板机、圆盘剪板机、冲型剪板机联合冲剪机。
16:卷板机按轴辊数目及布置形式可分为哪几种?
答:分为对称式三辊、不对称式三辊、四辊三种。
17:冲裁模按结构可分为哪些?
答:分为简单模、带导柱模、复合模。
18:复合冲裁模的结构特点是什么?具有一个既起落料凸模作用,又起冲孔凹模作用的凸凹模。
19:什么叫冲裁力?
答:指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力。
20:冲裁时板料分离的变形过程可分为哪些阶段?
答:分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和剪裂阶段。
21:什么叫最小弯曲半径?
答:在材料不发生破坏的情况下所能弯曲半径的最小值。
22:减少压弯件回弹的常用方法有哪些?
答:有修正模具法和加压矫正法。
23:拉伸时采用压边圈的目的是什么?
答:主要是为了防止拉伸件的边缘起皱。
24:曲柄压力机的曲柄连杆机构有何作用?
答:它不但能使旋转运动变成往复直线运动,同时还能起力的放大作用。
25:板金工手工成型包括哪些内容?
答:包括弯曲、拱曲、拔缘、卷边、咬缝和矫正。
26:展形样板有哪些作用?
答:可用于号料,制造分离模具和制造铣切样板。
27:什么叫放边?形成方法有哪些?
答:在成型过程中使变形部位的边缘材料伸展变薄的操作叫放边。形成方法有打薄和拉薄。
28:什么叫拔缘?
答:利用扳边和收边的方法,将板料的边缘加工成曲线弯曲工件。
29:什么叫卷边?
答:为增加工件边缘的刚性和强度将工件的边缘卷曲叫卷边。
30:什么叫咬缝?
答:两块板料的边缘或一块板料的两边折转咬合并彼此压紧,称为咬缝。
31:什么叫板厚处理?
答:为消除板厚对展开图的形状和大小的影响,而采取的方法。
32:计算弯曲件展开长度的一般步骤有哪些?
答:将弯曲件分成直段和圆弧段;分别计算各段的长度;将计算的长度相加。
33:在什么情况下应用型钢的切口下料?
答:角钢、槽钢、工字钢弯成折角。
34:整个冲裁过程分哪几个阶段?
答:分三个阶段。弹性变形阶段;塑性变形阶段;剪裂阶段。
35:什么是冲裁?
答:利用冲模板将板料的一部分与另一部分沿一定的封闭线条相互分离的冲压工序。
36:螺栓联接有几种?
答:有两种:承受轴向拉伸栽荷作用的联接;承受横向作用的联接。
37:螺栓联接的防松措施有哪些?
答:增大摩擦力;机械防松。
38:机械防松有哪些方法?
答:开口销;止退垫圈;止动垫圈;串联钢丝。
39:什么叫焊接电弧?
答:在两电极间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象。
40:焊接电弧由哪几部分组成?
答:由阴极区;阳极区和弧柱组成。
41:焊条有哪三个方向的运动?
答:向熔池方向移动;沿焊接方向移动;作横向摆动。
42:焊缝按空间位置可分为几种?
答:分为平焊、立焊、横焊、仰焊。
43:相贯线有何特性?
答:既是两形体表面的公有线也是分界线;在空间总是封闭的。
44:什么叫相贯线?
答:由两个或两个以上的几何体相交组成的构件。
45:影响冲裁质量的因素是什么?
答:模具间隙;凸凹模中心线不重合;模具的工作刃口磨损变钝。
46:模具设计的一般原则是什么?
答:在保证冲压质量的前题下力争所设计的模具,易于制造、工艺简便成本低、使用方便。
47:计算压延力的目的?
答:是为了正确地选择压延设备。
48:什么叫自由弯曲?
答:当弯曲终了时凸模、毛坯、凹模相互吻合后不再发生冲击作用。
49:什么叫校正弯曲?
答:指凸模、毛坯、凹模,三者吻合后还有一次冲击,对弯曲件起校正作用。
50:压制封头时易产生什么缺陷?
答:起皱和起包;直边拉痕压坑;外表面微裂纹;纵向撕裂;偏斜;椭圆;直径大小不一致。
51:什么叫胀接?
答:利用管子和管板变形达到密封和紧固的联接方式。
52:计算冲裁力的目的是什么?
答:为了合理的选择设备能力和设计模具。
53:用什么方法才能降低冲裁力?
答:斜刃冲模;阶梯冲模;加热冲模。
54:计算弯曲力的目的是什么?
答:为了选择弯曲的压力机和设计模具。
55:拉变形程度包括哪些内容?
答:包括:贴模程度;材料拉形允许变形的程度。
56:如何确定工件的拉形次数?
答:依据被拉工件的最大变形量和材料伸长率。
57:拉形系数如何确定?
答:取决于材料的性能、拉形包角、摩擦系数及是否预制拉形。
58:哪些材料不适宜进行冷作娇正?
答:高碳钢、高合金钢、铸铁等脆性材料。
59:当角钢出现复杂变形时其娇正顺序是什么?
答:先矫正扭曲,再矫正弯曲最后矫正角变形。
60引起钢结构变形的原因有哪些?
答:一种是外力引起的,一种是内应力引起的。
61:消除焊接残余应力的方法有哪些?
答:整体高温回火;局部高温回火;温差拉伸法;机械拉伸法;震动法。
62:什么是焊接整体变形?
答:指整个结构发生的形状和尺寸的变化。
63:什么叫锤展法?
答:通过锤击使金属板材的纤维组织伸长。
64:铆钉杆长度如何确定?
答:根据被连接件总厚度,钉孔与钉杆直径间隙,铆接工艺等因素来确定。
65:铆接后铆钉头过小的原因是什么?
答:因为钉杆较短或孔径太大。
156:焊接时按金属所处状态不同,可分为几种?
答:分为三种,熔焊,压焊,钎焊。
67:什么叫熔化焊?
答:利用局部加热使焊接接头达到熔化状态的方法。
68:什么叫夹紧?
答:就是借助外力,使定位后的零件固定,使其在加工过程中保持位置不变。
69:什么叫六点定位规则?
答:用六个定位点来限制零件在空间的自由,以求得完全确定零件的空间位置。
60:什么叫相对平行度?
答:指零件上被测的线或面相对于测量基准线或面的平行度。
61:什么叫相对垂直度?
答:指零件上被测的线或面,相对于测量基准线或面的垂直程度。
162:装配中使用的工夹具有哪几种?
答:装配工具;装配夹具;装配*具。
163:常用的装配*具有哪些?
答:有钢丝绳,铁链,手拉葫芦和专用*具。
64:冲裁模有几种导向形式?
答:有导柱,导套和导板两种形式。
65:冲裁模有几部分组成?
答:由工作部分,材料定位部分,卸料部分和模座组成。
66:拉伸模间隙有何作用?
答:减小材料与凹模之间的摩擦并控制材料在凹模行腔内的流动。
67:咬缝按其结构可分为几种?
答:可分为立式单咬缝;立式双咬缝;卧式平咬缝和各种角咬缝。
68:当外力去掉后,弯曲件产生回弹的原因是什么?
答:是因为手工弯曲时,板料外表面受拉内表面受压,所以产生回弹。
169:如何得到冷拱曲和热拱曲?
答:冷拱曲是通过收缩板料的边缘放展板料的中间得到的,热拱曲是通过加热使板料收缩得到的。
70:拔缘的方法有几种?
答:有两种,一种是用通用工具拔缘,一种是用型胎拔缘。
71:什么叫收边?
答:收边是先使板料起皱,再把起皱处在防止伸展恢复的情况下压平,这样,板料被收缩长度减小,使厚度增大。
72;收边的基本原理是什么?
答:原理是对于凸曲线弯边工件的成形主要是弯曲平面边的外缘材料进行收缩而增厚变短,迫使立边呈曲线形状。
73:矫正的目的是什么?
答:是通过施加外力或局部加热,使较长纤维缩短,较短纤维伸长,最终使各层纤维趋于一致达到矫正目的。
74:火焰矫正的原理是什么?
答:是利用金属局部加热后产生的变形抵消原有变形,达到矫正的目的。
75:影响火焰矫正效果的因素有哪些?
答:有工件的刚性;加热位置;火焰热量;加热面积和冷却方式。
76:火焰矫正的加热方式洋哪些?
答:有点状,线状和三角形加热。
77:确定工艺余量的因素有哪些?
答:有放样误差的影响;零件加工过程中误差的影响;装配误差的影响;焊接变形的影响;火焰矫正的影响。
78:样板按其用途可分为哪几类?
答:可分为号料样板,成型样板,定位样板和样杆。
79:画样方法有哪些?
答:有两种,直接画样法和过渡画样法。
80:放样基准线一般如何选?
答:以两条相互垂直的线或面;以两条中心线为基准线;以一个平面和一条中心线为基准。
81:什么叫放样允许误差?
答:再放样过程中,由于受到放样量具及工具精度以及操作水平等因素的影响,实样图会出现一定的尺寸偏差,把这种偏差控制在
一定范围内,就叫放样允许误差。
82:结构放样包括哪些内容?
答:确定各部结合位置及连接形式;根据实际生产加工能力给以必要的改动;计算或量取零件料长及平面零件的实际形状;设计胎
具或胎架。
83:求直线段实长的方法有哪几种?
答:旋转法;直角三角形法;换面法;支线法。
84:直角三角形法求线段实长的作图规律是什么?
答:是用线段在任意投影面上的投影作为直角三角形的一个直角边,而用对应投影对于该面垂直的轴上的投影长度作为另一直角边
,其斜边即为线段实长。
85:什么叫旋转法求实长?
答:就是把空间一般位置的绕一固定轴旋转成平行线,则该线在与之平行的投影面上的投影反映实长。
86:求曲线实长的方法有哪些?
答:有换面法;展开法。
87:什么叫换面法?
答:就是另设一个新的投影面与曲线平行,则曲线在该面上的投影反映实长。
88:何谓展开法?
答:是将曲线视图中的一个长度伸直,而保持另一视图中的高度不变所作出的展开线即为所求。
89:截交线的基本特征是什么?
答:截交线一定是由封闭的直线或曲线所围成的平面图形;截交线是截平面与立体表面的共有线,是由那些既在截平面上,又在立
体表面上的点集合而成。
90:求立体截交线的方法有哪些?
答:棱面法;棱线法。
91:求作曲面立体截交线的方法有哪些?
答:素线法和纬线法。
92:相贯线有何特征?
答:一是相交两形体表面的共有线,也是相交两形体的分界线;二是相贯线都是封闭的。
93:求相贯线的实质是什么?
答:就是在两形体表面上找出一定数量的共有点,将这些共有点依次连接起来即为所求。
94:求相贯线方法的选择原则是什么?
答:用素线法求相贯线至少应已知相贯线的一个投影;用辅助平面法求相贯线,截交线应是最简单的几何图形;球面法只适用于回
转体相贯,且轴线相交的构件。
95:再什么条件下,相贯线是平面曲线?曲线的正面投影为相交两直线?
答:当两个外切于同一球面的任意回转体相贯时,其相贯线为平面曲线,此时,当两回转体的轴线都平行于其基本投影面则相贯线
在该面上的投影为相交两直线,
96:什么叫直纹表面?
答:就是以直线为母线而形成的表面。
97:柱面有何特点?
答:有所有素线相互平行;用相互平行的平面截切柱面时,其断面图形相同。
98:锥面有何特点?
答:有所有素线相交于一点;用相互平行的平面截切锥面时,其断面图形相似;过锥顶的截交线为三角形。
99:拉形时,材料的塑性变形过程分哪几个阶段?
答:材料弯曲;材料被拉伸变形;补拉。
00:什么叫拉形?
答:就是板料在受拉状态下,使之按理想曲面而产生塑性变形,并克服回弹的成型方法。
(四)
1:金属结构的主要形式有哪些?
答:有框架结构、容器结构、箱体结构、一般构件结构。
2:铆工操作按工序性质可分为几部分?
答:分为备料、放样、加工成型、装配连接。
3:金属结构的连接方法有哪几种?
答:有铆接、焊接、铆焊混合联接、螺栓联接。
4:在机械制造业中铆工属于(热加工类)。
5:什么叫热加工?
答:金属材料全部或局部加热加工成型。
6:珩架结构是以什么为主体制造的结构?
答:是以型材为主体。
7:容器结构是以什么为主体制造的结构?
答:是以板材为主体。
8:箱体结构和一般结构是以(板材)和(型材)混合制造的结构。
9:备料是指(原材料)和(零件坯料)的准备。
10:钢板和型材在(运输、*放、储存)的过程中可造成变形。
11:钢材的变形会影响零件的(*运、下料、气割)等工序的正常进行。
12:零件在加工过程中产生的变形如不进行矫正,则会影响结构的(正确装配)
13:焊接产生的变形会降低装配的(精度)
,使钢结构内部产生附加应力,影响(构件的强度)。
1:扁钢的变形有(弯曲、扭曲、弯扭复合变形)。
15:多辊矫正机根据轴辊的排列形式和调节辊的位置可分为哪几种?
答:可分为上下辊列平行矫正机、上下辊倾斜矫正机。
16:火焰校正的加热方式有哪些?
答:有点状、线状、三角形加热。
17:火焰矫正的效果由什么因素决定?
答:由加热的位置和加热温度决定。
18:矫正的方法有哪些?
答:机械校正、手工矫正、火焰矫正、高频热度铰正。
19:什么是制作金属结构的第一道工序?
答:放样和号料是制作金属结构的第一道工序。
20:放样与号料对产品的影响有哪些?
答:它将直接影响产品质量对生产周期及成本都有直接影响。
21:放样常用的量具有什么?
答:有木折尺、直尺、钢卷尺、钢板尺等。
22:放样常用的工具有什么?
答:有划规、地规、样冲、划针、小手锤。
23:实尺放样的程序是什么?
答:程序是线型放样、结构放样、展开放样。
24:展开放样的内容有什么?
答:有板厚处理、展开作图、制作号料样板。
25:样板按其用途分类有哪几种?
答:有号料样板、验型样板、定位样板。
26:制作样板一般采用什么材料?
答:采用厚0.5--2毫米的薄铁皮。
27:样板、样杆的画法主要有哪几种?
答:有直线画样法、过渡画样法。
28:怎样做到合理用料?
答:要集中套排、余料利用。
29:曲线分哪几种?
答:分为平面曲线和空间曲线。
30:求直线段实长方法有哪些?
答:有旋转法、直角三角形法、支线法、换面法。
31:展开放样的步骤是什么?
答:是通过几何作图先画出相贯线、实长线、断面实形然后作出展开图。
32:求平面立体截交线的基本方法是什么?
答:棱线法和棱面法。
33:求曲面立体截交线的基本方法是什么?
答:是经线法和纬线法。
34:求相贯线的主要方法是什么?
答:是辅助平面法、素线法、球面法。
35:相贯线有何特点?
答:(1)相贯线是相交两形体的共有线和分界线(2)由于形体具有一定范围所以相贯线总是封闭的。
36:什么叫截交线?
答:截平面与立体表面的交线。
37:什么叫素线?
答:母线在构件表面上的任何一个位置叫素线。
38:常用的展开方法有什么?
答:有平行线法、放射线法、三角形法。
39:球面的分割方式通常有什么?
答:有分带法、分块法、分瓣法。
40:板厚处理的主要内容是什么?
答:确定弯曲件的中性层和消除板厚干涉。
41:角钢弯曲件的料长按什么计算?
答:按重心层计算。
42:剪切直线的剪床有哪几种?
答:有龙门斜口剪床、横木斜口剪床、联合冲剪机床。
43:剪切曲线的机床有哪几种?
答:有圆盘剪床、振动剪床。
44:振动剪床的特点是什么?
答:振动剪床能剪切各种曲线和内孔。
46:联合剪冲机床由什么组成?
答:由斜口剪、型钢剪、小冲头组成。
47:试分析剪切机的传动顺序。
答:其顺序为由原动件--传动件--工件。
48:龙门剪床的前后档板有何作用?
答:主要起定位作用。
49:在龙门或斜口剪床上,定位剪切有哪几种形式?
答:有剪板定位剪切、后挡板定位剪切、挡板定位剪切。
50:斜口剪作用于材料上的剪切力可分解为什么?
答:可分为剪切力、水平拉力、离口力。
51:剪切机械不适于剪切什么材料?
答:不适于剪合金材料和淬过火的材料。
52:切割氧气压力如何选择?
答:要根据工件厚度、割炬嘴孔径、氧气纯度来选择。
53:一般碳钢在氧气中的燃点是多少?
答:约为1100--1150°c
54:能满足气割条件的金属材料有哪些?
答:有纯铁、低碳钢、中碳钢、普通低合金钢。
55:气割的过程是什么?
答:是金属的预热、金属的燃烧、氧化物被吹走。
57:常用钻头有哪些?
66:圆板牙的作用是什么?有什么组成?
答:是用来加工外螺纹的刀具,由切削部分、定位部分、排屑孔。
67:开坡口的形式与什么有关?
答:与材料的种类、厚度、焊接方法、产品的机械性能。
68:什么叫磨砂?
答:用砂轮对工件表面进行加工称为磨砂。
69:磨削工具主要有哪几种?
答:有风动砂轮机和电动砂轮机。
70:弯曲加工成型过程中,钢材会发生什么变形?
答:会发生弹性变形和塑性变形。
71:铆工常用的弯曲成形方法有哪些?
答:有冷弯、热弯、手工弯曲、机械弯曲。
72:压弯成型时材料弯曲变形有哪几种形式?
答;有自由弯曲、接触弯曲、校正弯曲。
73:在弯曲过程中材料横截面形状的变化与什么有关?
答:与相对弯曲半径、横截面几何特点、弯曲方式有关。
74:防止弯曲过程中坯料偏移的方法是什么?
答:有托料装置和定位孔。
75:滚弯机床包括哪几种?
答:包括滚板机和型钢滚弯机。
76:手工弯管的主要工序有哪些?
答:有划线、灌沙、加热弯曲。
77:金属结构的联接方法有哪些?
答:有铆钉联接、螺纹联接焊接三种。
78:选择联接方法要考虑哪些?
答:要考虑构件的强度、工作环境、材料、施工条件等因素。
79:铆接的接头形式有哪些?
答:有对接、角接搭接。
80:实心铆钉头的形式有哪些?
答:有半圆头、沉头、半沉头。
81:交流弧焊机主要有哪几种?
答:有BX1--330型和BX--500型。
82:热铆的基本操作过程是什么?
答:被铆件紧固、修孔、铆钉加热、接钉与穿钉、顶钉、铆接。
83:铆接的种类有哪几种?
答:有强固铆接、密固铆接、紧密铆接。
84:修孔用的工具有哪些?
答:有铰刀。
85:螺纹联接常用的防松措施有哪些?
答:有增大摩擦力、机械防松。
86:焊接电弧由哪些组成?
答:由阳极区、阴极区和弧柱组成。
87:电焊机主要有哪几种?
答:有直流焊机和交流焊机。
88:什么叫局部变形?包括哪些?
答:指构件的某一部分发生的变形,包括角变形、波浪变形、局部凸凹不平。
89:焊接按空间位置分哪几种?
答:分平焊、立焊、横焊、仰焊。
90:焊接过程中,焊条有哪三个方向的运动?
答:有向熔池方向运动、沿焊接方向移动、横向摆动。
91:装配的三个要素是什么?
答:是定位、支撑和夹紧。
92:手动夹具有哪些?
答:有螺旋夹具、楔条夹具、杠杆夹具、偏心夹具。
93:非手动夹具有哪些?
答:有气动夹具、液压夹具、磁力夹具。
94:螺旋夹具有什么功能?
答:具有夹、压、顶、撑等功能。
95:装配中常用的测量项目有哪些?
答:有线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度、角度。
96:工件在装配中的支承形式是什么?
答:有装配平台支承、装配胎架支承。
97:装配胎架按其功能可分为哪几种?
答:可分为通用胎架和专用胎架。
98:装配中常用的定位方法有哪些?
答:有划线定位、样板定位、定位元件定位。
99:求平面截交线的基本方法有哪些?
答:有棱面法和棱线法。
100:热铆一般由四个人组成他们的分工是什么?
答:一个人加热、传递,一个人接钉穿钉,一个人顶钉,一个人铆接。
111:铆工常用的压力机有哪些?
答:有液压机和风压机。

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BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.comskype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/ FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BWtool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCDCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BWis specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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自由公差的概念和公差表

何谓自由尺寸公差 ?
旧国标(HG)159-59中,在基准件公差上,把精度等级分成 12级。取自其中8、9两级精度基准件公差,称为自由尺寸公差。将偏差分为;单向(+)或(-)、双向(±)二种。

  在自由尺寸公差的注解中提示;
  ① 自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。

  ② 自由尺寸公差在工作图上不标注。

  ③ 单向偏差对于轴用(-)号,对于孔、孔深、槽宽、螬深及槽长用(+)号,其余均用双向正负偏差(±)。

  ④ 不能纳入上述明确原则的自由尺寸,且有单向偏差要求时,设计者应在工图中注出,否则按双向偏差制造。

修定后国标(GB)1800-79中,标准公差分20级。即;IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差,公差等级的代号用阿拉伯数字表示,从IT01至IT18等级依次降低。并制定(GB)1804-79未注公差尺寸的极限偏差,规定有三条:

  ① 规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸,也可用于非切削加工的尺寸,

  ② 图样上未注公差尺寸的偏差,按本标准规定的系列,由相应的技术文件作出具体规定。

  ③ 未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H(+);轴用h(-);长度用(±)? IT(即Js或js)。必要时,可不分孔、轴或长度,均采用 ? IT(即Js或js)。

根据国际标准ISO 2768,以下为线性尺寸未注公差的公差表。这个未注公差适用于金属切削加工的尺寸,也适用于一般的冲压加工尺寸。

这些极限偏差适用于:

线性尺寸:例如外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、距离、倒圆半径和倒角高度;

角度尺寸:包括通常不标出角度值的角度尺寸,例如直角(90°);

机加工组装件的线性和角度尺寸

 

这些极限偏差不适用于:

· 已有其他一般公差标准规定的线性和角度尺寸;

· 括号内的参考尺寸;

· 矩形框格内的理论正确尺寸。

表1  线性尺寸的极限偏差数值


公差等级

尺寸分段


0.5~3

>3~6

>6~30

>30~120

>120~400

>400~1000

>1000~2000

>2000~4000


f(精密级)

±0.05

±0.05

±0.1

±0.15

±0.2

±0.3

±0.5

-


m(中等级)

±0.1

±0.1

±0.2

±0.3

±0.5

±0.8

±1.2

±2


c(粗糙级)

±0.2

±0.3

±0.5

±0.8

±1.2

±2

±3

±4


v(最粗级)

-

±0.5

±1

±1.5

±2.5

±4

±6

±8





表2倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值


公差等级

尺寸分段



0.5~3

>3~6

>6~30

>30



f(精密级)

±0.2

±0.5

±1

±2



m(中等级)



c(粗糙级)

±0.4

±1

±2

±4



v(最粗级)




表3角度尺寸的极限偏差数值


公差等级

长度分段



≤10

>10~50

>50~120

>120~400

>400



f(精密级)

±1°

±30'

±20'

±10'

±5'



m(中等级)



c(粗糙级)

±1°30'

±1°

±30'

±15'

±10'



v(最粗级)

±3°

±2°

±1°

±30'

±20'





角度尺寸的长度按角度的短边长度确定,对于圆锥角按圆锥素线长度确定。

另附:基本尺寸0-500mm, 4-18级精度标准公差表。

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