幾乎所有金屬制品都用刀片加工而成拣度。無論是航空工業(yè)或能源行業(yè)延懂，還是消費品領(lǐng)域，均無例外冻款。

刀片使用規(guī)模大、應(yīng)用范圍廣赁霉，大型發(fā)動機缸體銑削筝赶，運動鞋制造商使用的模具，切削表盤加工……這些都離不開刀片的使用谬碱。

對刀片的要求也很多：高耐磨性舰桑、長刀具壽命、高金屬去除率和高可靠性蠢挡，甚至還要求在嚴酷條件（例如復(fù)雜的走刀和深型腔）下弧岳、干切或者濕切都具有高性能，保證工件尺寸的小公差且表面質(zhì)量出色业踏。

為了能夠在極端受熱和受力的情況下達到這種完美的性能禽炬，刀片采用世界上最堅硬的材質(zhì)制成。毫無疑問勤家，不折不扣的精密度絕對是成功的關(guān)鍵腹尖。

刀片的生產(chǎn)制作過程是一種藝術(shù)。山特維克可樂滿的基默工廠是兩座制造產(chǎn)品基體粉末的工廠之一伐脖。這種粉末被送到其它生產(chǎn)工廠或用于內(nèi)部生產(chǎn)热幔。

山特維克可樂滿基默工廠

刀片的精準之旅

典型的刀片由80％碳化鎢和金屬基體制成，金屬基體的作用是將堅硬的硬質(zhì)合金粉末粘接在一起讼庇，其中鈷最常見绎巨。生產(chǎn)刀片的過程非常復(fù)雜近尚，需要花兩天以上的時間才能完成，會遇到大量的挑戰(zhàn)认烁。除了絕對精密和可靠外肿男，清潔度是一個先決條件。整個過程必須做好質(zhì)量保證来鸟，容不得絲毫的馬虎。

第一步是保證每種具體粉末的成分配比恰到好處哩讶。鎢是一種有限的原材料甲祖，來源于山特維克位于奧地利的礦山或再生刀片。鈷誊配、鈦及其它所有成分來自經(jīng)過精心挑選的供應(yīng)商鞍伟，他們可以保證質(zhì)量一致，從而不會影響成品的質(zhì)量请状。盡管如此秀吧，為了安全，每個批次都要在實驗室進行一絲不茍的測試铝儒。然后主要成分自動分配到沿稱重線不同站點的容器中醒腹。對于某些刀片，需要手動添加少量特殊成分抬邑。經(jīng)過所有不同站點后漆暑，滿箱的重量將達數(shù)百千克。

下一步是研磨个扰，將容器內(nèi)的成分與乙醇瓷炮、水和有機化合物混合，并將它們研磨至所需的粒度：通常直徑為0.1～5微米递宅。此過程耗時8～55小時娘香，具體取決于成品的配方。合成物是一種灰色的漿料办龄，其稠度與酸奶飲料差不多烘绽。然后將漿料泵入噴霧干燥器中，噴霧干燥器用熱氮氣蒸發(fā)乙醇和水的混合物土榴。

當粉末干燥時诀姚，它由直徑約100微米的球形顆粒組成。樣品被送到實驗室進行質(zhì)量檢查玷禽。然后赫段，將現(xiàn)成的粉劑填充到較小的桶中，并使用壓制機加工矢赁，由其中有機化合物充當粘接劑糯笙，在壓制后將粉末粘接在一起贬丛。特定刀片的模具就位后，模具內(nèi)腔就會充滿粉末夯铡，機床在制造單個刀片時坊秉，可施加50噸的壓力。即使整個過程的自動化很高闷墅，每張刀片仍會被稱重前忿，然后操作人員以一定的時間間隔進行外觀控制，以確保最高的質(zhì)量和精度熙屁。在此階段扁奢，刀片仍然非常脆弱，所以下一步就是進入燒結(jié)爐匹憎。

燒   結(jié)

燒結(jié)爐一次可燒結(jié)數(shù)千片刀片逻袭。刀片被加熱到大約1,500℃，其中工藝過程耗時約13小時业满，并使壓制的粉末熔化成硬質(zhì)合金肢俄，這種合金是一種極其堅硬的材質(zhì)。然而李臀，這個過程會導(dǎo)致嚴重的收縮：燒結(jié)刀片的尺寸只有壓制件尺寸的一半左右憎兽。在再次送往實驗室進行質(zhì)量檢查后，將刀片的頂部和底部磨削至正確的厚度结闸。因為硬質(zhì)合金非常堅硬唇兑，要使用含有1.5億顆工業(yè)金剛石小顆粒的砂輪，才能將其磨至正確厚度桦锄。通常情況下扎附，刀片還要再次打磨，以達到其精確的槽型和尺寸结耀。

這是制造過程中的關(guān)鍵一步留夜，使用6軸磨床，可確保非常嚴格的公差图甜，以至于在基默工廠一直流傳著這樣一則笑話：“如果你打個噴嚏碍粥，公差馬上就會發(fā)生變化”。

刀片打磨好后黑毅，馬上清潔并涂層嚼摩。為了避免任何油脂或灰塵，拿取刀片時必須戴好手套矿瘦。刀片涂層有化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）兩種不同的涂覆方式枕面。在典型的CVD中，刀片基體接觸一種或多種揮發(fā)性涂覆氣體学蛤，涂覆氣體在刀片基體表面上反應(yīng)贮祥，以生成所需的沉積物夫次。物理氣相沉積工藝在低壓爐中進行，將刀片放置在旋轉(zhuǎn)式傳送帶上并進行涂覆程昨，使刀片變得更加堅硬搔冈、更加強韌，甚至更加耐磨咖亏。

完成此工步后肩菲，刀片隨時可包裝和運輸，但裝運前還要進行一次徹底的質(zhì)量檢查杏恍。即使在整個過程中經(jīng)過多次檢驗轮昧，但還是要用肉眼進行手動檢查。另外胆狐，還要與藍圖和批次訂單進行比較，用激光打上正確的材質(zhì)標記肺灭。

基默工廠的生產(chǎn)線

重視環(huán)保

但是虱而，這僅僅是刀片的開端。與此過程中使用的其他原材料一樣开泽，鎢也是一種有限的資源牡拇，回收再利用是至關(guān)重要的。刀片的使用壽命期間穆律，實際上刀片只有很少的一部分被磨損惠呼，大部分材料可再利用÷驮牛回收有價值的天然資源的方式有多種剔蹋，其選擇取決于所使用的刀片組成成分：通過鋅工藝的直接再循環(huán)，廢舊硬質(zhì)合金通過化學手段和/或物理手段分離成粉末而不改變其實際組成成分辅髓，最大限度地降低能耗和減少化學廢棄物; 通過間接的化學回收泣崩，所有材料都溶解成原子組分，通過提純洛口、萃取和結(jié)晶工藝后矫付，得到初制品，然后進行熱粉末冶金工藝第焰。

在其它工步中洞歼，保護環(huán)境的可持續(xù)解決方案也已到位：例如，燒結(jié)爐排出的多余熱量被回收后产贤，用于大樓冬季制熱或夏季制冷宣验。此外，我們還回收打磨過程中收集的多余硬質(zhì)合金以及用作切削液的油罕腿。

基默工廠生產(chǎn)的GC4335刀片

山特維克可樂滿技術(shù)平臺研發(fā)總監(jiān)Marco Zwinkels說：“我們的重點是確保不折不扣的產(chǎn)品質(zhì)量桶眠，因此彭倡，我們制定了非常完善的質(zhì)量保證過程。與此同時沦煤，我們深刻意識到赴笨，我們不能浪費珍貴的原材料，所以我們竭盡所能讓生產(chǎn)工藝更加環(huán)保寇祈。這就是現(xiàn)在用于制造刀片的大多數(shù)材料都來自回收工藝的真正原因忆键。”

（山特維克可樂滿 ）

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