คาร์ไบด์ คืออะไร

คาร์ไบด์ หรือ ทังสเตนคาร์ไบด์(WC) เพราะเกิดจากการผสมกันของแร่ทังสเตนกับคาร์บอน เราจึงเรียกกันสั้นๆว่า”คาร์ไบด์” จะว่าไป Carbide ถือเป็นวัสดุที่เป็นพระเอกในวงการเครื่องมือตัดหลากหลายประเภทเลย เพราะมีคุณสมบัติที่มีความแข็งสูงกว่าHSS(ค่าความแข็งประมาณ HV 2600) และทนความร้อนได้สูง(จุดหลอมเหลวสูงถึง 2,870 องศา)

เริ่มพัฒนาขึ้นที่ประเทศเยรมันนี ประมาณปี ค.ศ.1920 โดยบริษัท Osram โดยมีจุดประสงค์ที่ต้องการสร้างวัสดุใหม่ที่คล้ายเพชรเพื่อมาใช้ตัดขึ้นรูปอุปกรณ์เครื่องจักรต่างๆ หลังจากนั้นทาง Osram ก็ขายลิขสิทธิ์ให้ Krupp ในปี 1925 ต่อมาKrupp ก็ได้พัฒนาต่อยอดและเปิดตัววัสดุนี้ในปีถัดมา โดยใช้ชื่อวัสดุในตอนนั้นว่า Widia(WIe DIAmant=Like Diamond=เหมือนเพชร) แต่ปัจจุบันถูกเรียกกันว่าคาร์ไบต์แทน เพราะบรรดาผู้ผลิตเจ้าอื่นๆที่ทำคาร์ไบต์หลังหมดลิขสิทธิ์ของ Krupp ก็คงไม่อยากให้ชื่อนี้ เนื่องจาก WIDIA ก็เป็น Brand หนึ่งของผู้ผลิตเครื่องมือตัด อารมณืคงเหมือนๆกับในอดีตที่เรียกผงซักฟอกกันว่าแฟ๊บเนื่องจากเป็นเจ้าแรก มีมาก่อน แต่ผู้ผลิตเจ้าอื่นที่มาทีหลังก็คงไม่ชอบใจที่จะให้ลูกค้าเรียกสินค้าตัวเองว่าแฟ๊บยี่ห้อเปาบุ้นจิ้น

ทังสเตนคาร์ไบต์นั้นผลิตขึ้นมาจากส่วนผสม3ส่วน ส่วนแรกคือผงทังสเตนคาร์ไบต์ ส่วนที่สองคือตัวประสานอย่างCo,Ni และส่วนสุดท้ายคือสารประกอบอื่นๆซึ่งเป็นตัวช่วยเสริม เช่นTic,NbCคาร์ไบต์ที่ใช้ทำเครื่องมือตัดนั้นได้ถูกพัฒนาต่อยอดไปไกลกว่าคาร์ไบต์ที่ใช้สำหรับงานอื่นๆ และมีการตั้งมาตรฐานขึ้นมาเป็นเรื่องราวเพราะความต้องการใช้งานสูงเพื่อไปพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตที่เหมือนตอนวัสดุ HSS เข้ามาแทนที่ Carbon Steel คาร์ไบต์ก็มาเพิ่มประสิทธิภาพที่ก้วกระโดดต่อจาก HSS

มาตรฐานของคาร์ไบต์เครื่องมือตัดนั้นขึ้นกับ ขนาดของอนุภาคผง(Grind Size)คาร์ไบต์(WC) และปริมาณของตัวประสาน Co สารตัวอื่นๆเป็นตัวช่วยเร่งคุณสมบัติของคาร์ไบต์ให้ทนทานต่อการสึกหรอ หรือทนทานต่อการแตกหัก ให้ไปในทิศทางที่ต้องการในระหว่างกระบวนการผลิต ต้องเลือกว่าจะเน้นคุณสมบัติไหน แข็งมากทนต่อการสึกหรอมากก็จะหักง่าย ถ้าต้องการให้แตกหักยากก็สึกหรอไว
จากแผนผังคุณสมบัติที่นำมาจาก http://www.allaboutcementedcarbide.com ข้างบนนั้น แสดงให้เห็นว่าปริมาณ Co ที่มากขึ้นในทังสเตนคาร์ไบต์นั้นจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติความทนทานต่อการแตกหัก แต่ก็จะไปลดความแข็งของคาร์ไบต์ลง กลับกันถ้าปริมาณ Co น้อยลง จะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ หรือแข็งขึ้นแต่จะเปราะ แตกหักง่าย

แต่การที่สามารถทำให้ผงคาร์ไบต์มีขนาดเล็กว่า 0.5 ไมครอน และขนาดสม่ำเสมอ มาผสมกับปริมาณ Co ที่เหมาะสม จะช่วยเพิ่มความขึ้นมาให้กับวัสดุ โดยจะทั้งทนทานต่อการสึกหรอ และยังจับตัวดีกว่าไม่แตกหักง่าย นี่ก็เป็นอีกสิ่งที่เกิดการพัฒนาการขึ้น ในอนาคตถ้าเราสามารถทำได้ถึงขั้นนาโนสเกล โครงสร้างทุกอย่างอาจจะเกิดการเปลี่ยนแปลงไปหมด เพราะนาโนเทคโนโลยียังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาต่อยอดในอุตสาหกรรมต่างๆ

Share

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *