與所有人造制品一樣，制造切削刀片首先要解決原材料的問題，即確定刀片材料的成分與配方?，F(xiàn)在的大部分刀片都是由硬質(zhì)合金制成，其主要成分為碳化鎢（WC）和鈷（Co）。WC是刀片中的硬質(zhì)顆粒，而Co作為結(jié)合劑可使刀片成形。
改變硬質(zhì)合金特性最簡(jiǎn)單的方法就是通過改變所用WC顆粒的晶粒尺寸。用粒度較大（3－5μm）的WC顆粒制備的硬質(zhì)合金材料硬度較低，比較容易磨損；用粒度較?。ǎ?μm）的WC顆粒則可以生產(chǎn)出硬度較高、耐磨性較好，但脆性也較大的硬質(zhì)合金材料。在加工硬度非常高的金屬材料時(shí)，采用細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀片可能會(huì)獲得最理想的加工效果。而另一方面，粗晶粒硬質(zhì)合金刀片在斷續(xù)切削或其他對(duì)刀片韌性要求較高的加工中性能更為優(yōu)越。
控制硬質(zhì)合金刀片特性的另一種方法是改變WC與Co的含量比例。與WC相比，Co的硬度低得多，但韌性更好，因此，減少Co含量將獲得硬度更高的刀片。當(dāng)然，這再一次提出了綜合平衡的問題——硬度更高的刀片具有更好的耐磨性，但其脆性也更大。根據(jù)具體的加工類型，選擇適當(dāng)?shù)腤C晶粒尺寸和Co含量比，需要相關(guān)的科學(xué)知識(shí)和豐富的加工經(jīng)驗(yàn)。
通過應(yīng)用梯度材料技術(shù)，在一定程度上可以避免在刀片強(qiáng)度與韌性之間進(jìn)行妥協(xié)取舍。這項(xiàng)全球主要刀具制造商均已普遍應(yīng)用的技術(shù)包括，在刀片的外層采用比內(nèi)層更高的Co含量比。更具體地說(shuō)，就是在刀片的外層（厚度為15－25μm）增大Co含量，以提供類似于“緩沖區(qū)”的作用，使刀片可以承受一定的沖擊而不會(huì)破裂。這就使刀片的刀體可以獲得采用強(qiáng)度更高的硬質(zhì)合金成分才能實(shí)現(xiàn)的各種優(yōu)異性能。
一旦確定了原材料的粒度、成分等技術(shù)參數(shù)，就可以開始切削刀片的實(shí)際制造流程。首先將符合配比的鎢粉、碳粉和鈷粉放入一個(gè)尺寸與洗衣機(jī)差不多大的碾磨機(jī)中，將粉料碾磨到所需要的粒度，并將各種材料均勻混合。在碾磨過程中加入酒精和水，制備出一種濃稠的黑色漿料。然后將這種漿料放入一臺(tái)旋風(fēng)干燥機(jī)中，將其中的液體蒸發(fā)以后，就獲得了團(tuán)塊狀的粉料，并將其貯存起來(lái)。
在下一步制備工藝中，可以獲得刀片的雛形。首先，將制備好的粉料與聚乙二醇（PEG）混合，PEG作為一種增塑劑，可將粉料像面團(tuán)一樣臨時(shí)粘結(jié)在一起。然后在壓模中將材料壓制成刀片的形狀。根據(jù)不同的刀片壓制方法，可以采用單軸壓機(jī)進(jìn)行壓制，也可以采用多軸壓機(jī)從不同的角度壓制出刀片形狀。
獲得壓制成形的坯料后，將其置于一個(gè)大型燒結(jié)爐中，在高溫下進(jìn)行燒結(jié)。在燒結(jié)過程中，PEG從坯料混合物中被融化排出，最后留下硬質(zhì)合金刀片的半成品。當(dāng)PEG被融出后，刀片收縮到其最終尺寸。這一工藝步驟需要進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)計(jì)算，因?yàn)楦鶕?jù)不同的材料成分和配比，刀片的收縮量也各不相同，而且要求將成品的尺寸公差控制在幾個(gè)微米以內(nèi)。
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