科工機械 一根鎢鋼棒如何蛻變成一支銑刀，這個視頻從頭到尾給你詳細的答案

有一種刀具很厲害,不管是水上的航母,天上的戰機,還是最近耗資100億美元發射的微博太空望遠鏡,都要經過它的加工。 它就是污缸洗刀,污缸很硬,是人工批量生產最硬的缸重,幾乎可以加工所有除它以外的缸。 污缸又被稱爲硬質合金,主要成分是碳化物和骨燒解而成。 碳化污粉又是由污礦冶煉而來,中國是世界第一大污礦國。 以泰民的污礦儲量中,中國佔了58%。 污缸洗刀如何生產呢? 現在普遍用的是粉末冶金工藝。 首先將污礦製成污粉後,用機器將粉末壓制進設計好的模具中,用將近1000噸的磨壓機進行壓制。 污粉通常是用先進的等進壓成型法,等進壓成型粉料與模具壁的摩擦力小,梯體受力均勻,密度分佈均一,產品性能有很大提高。 污缸洗刀是圓柱形的,所以壓制完的污缸就是一個圓柱體,此時的污缸還只是一個通過增速劑粘在一起的粉末塊,接下來需要進行燒解。 這是一臺大型燒解爐,將壓制的污粉棒裝料後,再一起推到裏面,將溫度加熱到主要成分的熔點下,把粉末顆粒的聚集體變成精力的聚結體的一個過程。 詳細一點就是首先低溫預燒後去除成型劑,中溫燒出結晶,高溫完成燒解,燒解體密度增加,冷卻中精力聚結,得到需要的物理機械性能的材料,燒解是粉末液晶中最爲重要的一環。 此時,用機械臂將冷卻到室溫的污缸合金取出,進行下一道工序,無芯膜,無芯膜就是拋光的一個過程,此時的污缸表面很粗糙,又很硬,所以能夠磨得動的就是金剛石,就是兩個金剛石刷輪對材料表面不斷地打磨。 這個過程產生大量的熱,需要不斷地將冷卻劑表面處理完成後就是污缸磅料的成品了。磅材的製作看似簡單,實際上從剛開始的污粉製備到控制燒結,形成優質的精力,都有着很高的技術含量,這時工人們會對污缸磅材進行檢驗,是否有缺角,崩壞,長度有沒有偏差,污後包裝收出。 污缸的密度很高,像這樣一箱就有一個成年男子的重量,裝車可以運送到刀具加工廠,對污缸磅料進一步加工,做成洗刀。當刀具廠收到污缸磅料時,以我斯富蘭蒂爲例,首先對污缸磅料檢測,有沒有次品,次品會全部淘汰,退回給廠商。污缸洗刀分爲很多種,對應不同的加工環境,所以刀具廠還要負責刀具研發,根據客戶提供的加工工況,被加工材質。 工程師會設計好對應的刀型,來滿足客戶的需求。爲了方便洗刀的專家,我們會對材料尾部進行一個倒角處理,可以明顯地看到,倒角後尾部呈現一個梯形的模樣。刀柄是連接觸控機牀的橋樑,可以看到,這樣可以較方便地裝入刀柄內。 倒角完畢後我們會對磅料進行斷叉,專業的說法是一種等級差別,指垂直表面方向的高低平面差異,在這裏就是利用類似於吹簫的方式將磅料吃出一個大概的輪廓,方便之後磨成了開刃。這個過程也要不斷地用冷卻液進行降溫,因爲這幾乎是處理世界上最硬的鋼類。 斷叉完畢後接下來我們要對磅料開刃,開刃是生產洗刀中的主要環節,開刃機器爲磨牀,是刀具加工廠的主要設備。一臺進口的五軸豎控磨牀非常昂貴,通常要上百萬一臺,磨牀的數量決定刀具產量,同時磨牀的性能也影響刀具的質量,例如磨牀剛性強的話,加工中的震動就小,生產出來的洗刀精度高,所以精度對於磨牀而言是非常重要的。 磨牀的功能多可以顯著的提高工作效率,加工刀具種類齊全,可以自動調節鎖刀壓力,自動上下料,實現一個人看管多臺機牀甚至無人看管。使用過程中,首先先檢驗磅材的跳動,跳動檢測合格後,利用砂輪在磅體上磨出排泄槽,以及刃口,洗刀切削刃的各個部分都是由磨牀加工出來的。 同樣也要用到金剛石砂輪,伴隨着大量的切削冷卻液,一隻直徑4毫米的烏鋼洗刀通常需要5到6分鐘才能製作完成。但這也是磨牀決定,有些磨牀軸數多,效率高,可以同時加工多把烏鋼洗刀。可以看到,經過加工後,一根烏鋼磅料已經蛻變成爲了一把洗刀,此時的洗刀仍爲一個半成品。按照客戶訂單將刀具裝盤送往超聲波清洗室。 開刃後先對刀具進行清洗,洗掉刀身上的切削液和油污殘留,方便之後的鈍化,如果不進行清洗的話,會對後面的工序產生影響。 接下來我們要爲它進行一個鈍化處理。鈍化就是字面意思上的鈍化,目的就是去除刃口毛刺。刃口毛刺會導致刀具磨損,加工弓箭的表面也會變得粗糙。像這樣的噴沙鈍化,採用壓縮空氣爲動力,高速噴射噴料噴射到刀具表面上,經鈍化處理後,刃口變得很光滑,極大減少繃韌,弓箭表面光潔度也會提高。 特別是塗層刀具在塗層前必須經過刀口的鈍化處理,才能讓塗層更牢固地附在刀具表面上。鈍化完同樣還要再清洗一次,這一次是爲了清洗刀具身上的顆粒殘留,經過這一反覆的工序後,從刀具的潤滑性、耐用性、使用壽命都得到了提升,部分刀具廠並不具備這一道流程。 接下來要將刀具送往塗層,塗層也是非常重要的一個環節,首先將刀具裝到掛件上,將需要鍍膜的刃口露出來。我們採用的是PVD物理氣箱沉積,用物理的方法將鍍膜的材料氣化,然後沉積在刀具表面上,詳細一點就是首先抽真空,將洗刀烘烤加熱到所需的溫度。 用離子烘機電壓200伏到1000伏負高壓,離居時間5-30分鐘,然後調整電流使鍍料御溶,使大量的原子分子氣化並離開液體鍍料或離開固體鍍料表面或昇華,並最終沉積在機體表面上,根據要求調整蒸發電流,直到沉積時間結束,等待冷卻然後出爐,合適的塗層可以刀具增加數倍壽命,可以提高被加工弓箭表面的質量。 刀具塗層完畢後,基本上所有的主要流程都已經走完,此時的烏鋼洗刀已經可以安裝在機牀上使用了,我們把剛塗完的洗刀拉進包裝室,包裝室會對洗刀再次進行細緻的檢查,通過二次原顯微鏡,檢查刃口有沒有崩壞,精度是否符合要求,然後再送去打釘。 再將烏鋼洗刀裝盒,我們洗刀出貨量一般以千計,有時有上萬噸,所以自動包裝機是不可少的,能夠節省很多的人力財力,智能無人工廠是以後的趨勢。 一隻烏鋼洗刀的從無到有,其實遠比視頻內要複雜,中間涉及到了很多國內尚未完全掌控的技術點,例如塗層技術和五週精力磨牀。 在近幾年的刀具產業的快速發展下,很多刀具企業開始了自助研發,已經逐漸有了替代進口的趨勢,如今有了國家政策的支持,相信在不久的將來,國產洗刀能超越進口,成爲國產中閃耀的一顆星。