Couteaux en acier et en carbure de tungstène

Les outils de coupe en acier dont disposent les usines de broyage pour matériaux recyclés sont soumis à une usure considérable en raison de leur utilisation et , plus l'abrasivité des matériaux à réduire est grande, plus leur usure est importante et plus le temps nécessaire à leur consommation est court.

Tout cela se traduit par des coûts . En effet, une usure rapide des couteaux de coupe conduit à des arrêts fréquents de la machine pour leur remplacement, avec une perte de production journalière, qui n'est pas compensée par l'utilisation de couteaux moins chers et moins performants.

De plus, lorsque l'usure de l'acier commence , les vibrations de la machine augmentent généralement, la poussière due à une imperfection couper et consommer plus d'électricité car la machine met plus de temps à faire le travail.

Il faut également considérer que les matériaux à broyer ont des duretés différentes et que pour cette raison le choix de la composition des couteaux doit compte de ce facteur important. Parfois, il ne suffit pas de choisir des types d'acier de dureté différente, mais il est nécessaire d'utiliser des couteaux dotés d'inserts avec des matériaux extrêmement résistants tels que le carbure de tungstène .

Mais qu'est-ce que le carbure de tungstène et pourquoi est-il si efficace dans les couteaux de meulage?

Le carbure de tungstène est préparé principalement par carburation, en faisant réagir du tungstène métallique avec du noir de carbone ou du graphite à 1400-2000 ° C, en atmosphère d'hydrogène ou vide.

Il se présente sous la forme d'une poudre de couleur grise avec un éclat métallique , pratiquement insoluble dans l'eau et les acides dilués, mais soluble dans les mélanges de acide nitrique et acide fluorhydrique. En solution aqueuse, il est facilement oxydé par le peroxyde d'hydrogène

Le carbure de tungstène a un point de fusion de 2 785 ° C donc c'est un matériau extrêmement dur, étant autour de 9 dans le Échelle de Mohs et environ 2600 dans l'échelle Vickers. Il a un module de Young d'environ 700 GPa, un module de compressibilité de 630–655 GPa [3] et un module de cisaillement de 274 GPa.

Pour une utilisation pratique, il est combiné avec des métaux de transition, principalement du cobalt ou du nickel, en travaillant à partir de poudres, avec des techniques de frittage à des températures autour de 1200-1500 ºC .

Le composé résultant est un matériau céramique-métal appelé carbure cémenté, métal dur ou widia.

Pour obtenir du métal dur, d'autres éléments tels que le chrome ou le tantale peuvent également être ajoutés, afin d'éviter la croissance de grains de carbure, agissant comme inhibiteurs.

Le carbure de tungstène et les poudres métalliques subissent trois étapes:

• Broyage, pour mélanger des poudres de différentes qualités et créer un mélange homogène de poudres.

• Chauffage à 100 ° C avec ajout de liant (cobalt) pour former une masse solide grâce à l'union des grains.

• Frittage entre 1200 et 1600 ° C , pour permettre au cobalt de fondre, souder les grains et éliminer la porosité.

Dans le cas des outils de coupe destinés aux installations de broyage des déchets recyclables, ceux-ci ont une grande ténacité et durabilité qui permettent une économie générale des coûts de broyage, même si les couteaux coûtent plus cher que les couteaux en acier ordinaires, mais permettent également obtenir un produit de coupe uniforme sans bavures ni poussière excessive.

Les couteaux en métal et en carbure de tungstène conviennent aux matériaux résistants suivants:

• PET

• Plastiques chargés de fibres

• Plastiques chargés de charges minérales

• Raphia

• Polyéthylène de serre ou de campagne

• Déchets électroniques

• Pneus

• Bois

Traduction automatique. Nous nous excusons pour toute inexactitude. Article original en italien.