圖1. 鎢鋼材料塊材示意圖


鎢鋼（Tungsten Carbide），主要由碳化鎢（WC）及鈷（Co）所構成的硬質合金。鎢鋼可以說是最硬、最耐磨的金屬之一，其硬度及密度約為鋼鐵（steel）的二至三倍。鎢鋼具有高硬度、耐磨耗、耐熱及耐腐蝕等優良性能，尤其是它的高硬度和耐磨耗。鎢鋼的莫氏硬度約為8.5～9，且鎢鋼的材料特性使它即使處在高溫險峻的環境下，材料也不易氧化變質。

鎢鋼材料的高硬度及耐熱性使其被廣泛應用在許多產業，例如金屬加工、鎢鋼模具、採礦業的磨耗零件、金屬成形刀具、鋸片的切割刀片、電子產業等。其中鎢鋼在精密機械產業應用在許多產品，最常被用作切削刀具的材料；另外，高硬度、耐磨耗的材料特性也讓鎢鋼經常被用來製作適用於高速高溫環境下的高性能磨耗零件。

 如何加工鎢鋼？ 

 鎢鋼加工困難點 

鎢鋼加工：工件品質與刀具壽命的挑戰

鎢鋼的高硬度特性使其極度難以加工。具備高硬度的材料通常也較脆，因此鎢鋼的硬脆性使其在加工過程中，容易產生脆裂、崩裂。一般來說，難以使用傳統的加工手法來加工鎢鋼材料。雖然可以使用一些特殊的刀具，如PCD 、CBN 以及陶瓷刀具來進行鎢鋼加工，但這些刀具很容易就因為磨耗而變鈍。

鎢鋼加工：加工效率的挑戰

 漢鼎超音波加工能為鎢鋼加工帶來哪些助益呢？ 

圖4. 漢鼎超音波應用於鎢鋼加工過程


漢鼎的超音波輔助加工技術提供刀具一個高頻率，每秒超過20,000次的縱向微振動。這樣子的機制可有效降低切削力，並且幫助排屑過程更順暢。

降低切削力不僅能減少刀具和工件之間的摩擦，還能有機會提升進給率。如此一來，大幅提升了工件的品質以及刀具壽命的穩定性；進給率的提高也進而節省了加工時間，有效提升加工效率。

 漢鼎成功案例分享：鎢鋼加工 

鎢鋼：開槽擺線加工

圖8. 漢鼎超音波輔助加工模組應用於碳化鎢-鎢鋼開槽擺線加工, 在相同切削條件下, 相較無超音波, 有效改善溝槽表粗, 且表面平整無缺陷

在相同切削條件下，使用漢鼎超音波，有效降低溝槽表面粗糙度近2倍，且表面平整無明顯刀痕或坑洞刮痕缺陷。

圖9. 漢鼎超音波輔助加工模組應用於碳化鎢-鎢鋼開槽擺線加工, 改善磨棒積屑與積碳問題, 幫助降低切削阻力, 減少刀具磨耗, 並提升材料移除量

• 使用漢鼎超音波輔助擺線加工，改善磨棒積屑與積碳問題，可減少加工時刀具與工件之間的摩擦力，有效降低切削阻力，達到刀具壽命的延長，同時提升2倍以上的材料移除量。

這個特徵被廣泛應用在光電產業，特別是用作鎢鋼精密光學模具。

了解更多鎢鋼開槽擺線銑削加工案例



 

鎢鋼：螺牙孔與外形研磨加工

圖10. 鎢鋼螺牙孔與外形研磨加工


漢鼎在一塊50x70x10mm的鎢鋼塊材上進行螺牙孔（M10x1.5P）以及外形研磨（h形狀）的加工。使用漢鼎的HSKA63超音波刀把，並整合中心出水、自動換刀及CNC自動化系統。相較於傳統放電加工須耗費超過12小時，漢鼎僅花不到5個小時完成整個加工過程。

A2  漢鼎擁有堅強的研發與技術團隊，期望提供客戶所需服務，並幫助客戶克服加工鎢鋼時的痛點。針對技術服務，其中包括提供優化後的加工參數及其他相關服務，來確保客戶端在使用漢鼎超音波輔助加工產品時，能獲得最佳的使用體驗。讓客戶了解到，這不僅僅是購買一項產品，更重要的是合作間知識、技術的交流。


圖12. 漢鼎超音波加工刀把