旋转切割单元的制造有添加层的砧座制造技术

一种旋转切割单元的砧座，包括：轴，该轴具有外表面；和至少一个包覆层，所述至少一个包覆层施加到所述轴的外表面的至少一个部分。一种生产所述砧座的方法，包括以下步骤：施加耐磨粉末材料至所述外表面的至少一个部分；和利用例如激光加热所述耐磨粉末材料，以熔化粉末并使其熔合为所述轴上的至少一个层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使其外表面的至少部分包覆有耐磨材料的旋转切割单元的砧座(anvil)，以及制造该砧座的方法。
技术介绍
旋转切割机的砧座能够由例如以下材料制成：实心工具或高速钢(HSS)；安装在由低碳钢或中碳钢制成的轴上的HSS或工具钢制成的环；通过焊接或其它固定方法(螺钉、过盈配合(shrink-fitted)、粘合剂等)安装在中空轴上的HSS或工具钢制成的环；安装于两个独立轴端上的HSS制成的环，这两个独立轴端通过焊接、钎焊、过盈配合、螺钉和/或粘合剂附接在一起；直接安装在滚珠轴承或滚子轴承上的HSS或工具钢制成的环；或通过滚子抵靠旋转切割机推压的HSS或工具钢制成的环。上述砧座的一个问题是所需要的贵重的和/或高价格材料的量。例如，实心砧座能够重达20至150kg，产生了主要材料费用，而在砧座的工作区域中只需要例如钢形成的层。对于工具钢或HSS环的情况更糟，关于制造这种环，需要从实心圆棒开始，在实心圆棒的中心钻孔，以产生所述环。在高速钢的情况下，还存在圆形材料的可用性问题，因此经常不针对大直径提供，例如，250毫米以上。在管的情况下，用于特定生产的提前时间(lead-times)很长(6至8个月)，并且不能与市场所要求的高反应性相适应。而且，在连续使用后，需要重新研磨砧座。然而，在一定数目的研磨后，砧座不能再使用。因此，存在对于通过重修砧座的工作区域的表面以再循环所使用的砧座的需要。
技术实现思路
在一个实施例中，根据本专利技术的方法包括以下步骤：提供轴，所述轴具有外表面；施加耐磨粉末材料到所述外表面的至少一个部分；和加热耐磨粉末材料，以使其熔合为所述外表面的所述至少一个部分上的至少一个层。根据本实施例，所述轴能够由选自低碳钢、中碳钢和工具钢构成的组中的材料制成。根据本实施例，该方法能够进一步包括在轴中加工多个孔以减少其重量的步骤。根据本实施例，耐磨粉末材料能够选自工具钢粉末、高速钢粉末和硬质合金粉末构成的组。根据本实施例，加热耐磨粉末材料的步骤能够包括施加激光束，以将耐磨粉末材料熔化并熔合到所述轴的外表面的所述至少一个部分上。根据本实施例，耐磨粉末材料能够是粉末的混合物。根据本实施例，耐磨材料能够是预合金化的粉末材料的线材，并且所述加热步骤能够包括供给电弧来熔化预合金化粉末材料并使其熔合为所述至少一个层。根据本实施例，所述至少一个层能够具有0.5至15mm的厚度。根据本实施例，能够以一层在彼此的顶部上接连地施加至少两个层。根据本实施例，所述至少一个层能够包括在其中加工出来的至少一个沟槽。根据本实施例，所述至少一个层能够布置在所述轴的整个外表面上。根据本实施例，所述至少一个层能够布置在所述轴的多个工作部分上。根据本实施例，该方法能够进一步包括在所述轴的所述至少一个部分上形成所述至少一个层后加热所述轴的步骤。根据本实施例，该方法能够进一步包括加工熔合在轴的外表面上的所述至少一个层的步骤。根据本实施例，耐磨材料能够具有55至70HRC的硬度。在另一实施例中，旋转切割单元的砧座包括：轴，该轴具有外表面；和至少一个包覆层，所述至少一个包覆层施加到所述轴的外表面的至少一个部分。在又一实施例中，旋转切割单元包括：旋转切割机，该旋转切割机可旋转地布置在框架上；和砧座，该砧座安装在框架上。所述砧座包括：轴，该轴具有外表面；和至少一个包覆层，所述至少一个包覆层施加到所述轴的外表面的至少一个部分。在结合附图阅读时将更好地理解前面的概述、以及以下实施例的详细描述。但应当理解的是，所描绘的实施例不限于所示的精确布置结构和手段。附图说明图1是旋转切割单元的透视图。图2是根据本专利技术的砧座的透视图。图3是砧座的另一实施例的横截面视图。图4是砧座的又一实施例的透视图。图5是砧座的再一实施例的透视图。图6是根据本专利技术的砧座的另一实施例的横截面视图。图7是本专利技术的方法的流程图。具体实施方式典型地，旋转切割装置包括旋转切割机和砧座。如在图1中所示，切割单元10具有砧座12，该砧座12与可旋转地布置在框架16中的旋转切割机14的切割区域协作。应当理解的是，砧座12能够是旋转的或固定的。而且，砧座12能够被布置在框架中的旋转切割机14的上方。图2示出了根据本公开的砧座12的第一实施例。砧座12包括由钢制成的轴20，例如，经表面硬化、渗碳或碳氮共渗(carbonitrurized)的低碳钢(典型地15CrMo5或20MnCr5)；经调质的中碳钢(例如30CrNiMo8或45NiCrMol6)；或可能是经热处理的不锈钢(例如17-4PH)。或者，轴20能够由工具钢制成，例如40CrMnMo8、55NiCrMoV7、90MnCrV8、100Cr6或甚至D2钢。能够发现这些钢中的一些基于需要进行预硬化或调质。轴20具有对置的端部22，该端部22足够硬，以便支撑滚子轴承或滚珠轴承(未示出)，以可转动地支撑切割单元中的滚子轴承或滚珠轴承。由低碳钢或中碳钢制成的圆筒24能够过盈配合在轴20上。或者，如在图3中所示，所述轴能够是中空轴26，其中轴端28经由夹具例如螺钉、过盈配合、压配合、焊接、钎焊或上述工艺的组合附接到中空轴26。轴端28能够由淬火钢或任何其它材料制成，所述任何其它材料足够硬，以支撑滚子轴承或滚珠轴承(未示出)，以将砧座安装在切割单元中。如在图2和3中所示，圆筒24或轴26能够是至少一个包覆(cladded)层30的基底，所述至少一个包覆层30由具有55至70HRC之间的硬度的耐磨材料制成。如将在本文中进一步充分描述的，耐磨粉末材料制成的层或预合金化材料的线材包覆在圆筒24或轴26的外表面18上。如本文中所使用的预合金化材料是指在被雾化(atomized)为成粉末材料之前或者在被挤出或抽出为线材的形状之前制备的和合金化的材料。因此，在材料包覆在砧座上之前，材料的相的大部分存在，但在工艺期间，将会继续发生一些扩散现象和冶金变换。该包覆层的材料的成分可主要基于镍。铬、钒和钛可以重量的0至20％添加。例如，具有Cr-15％、Fe-4％、Si-4.25％、B-3％、Co-7％的重量％的成分以及余量为Ni的Ni基合金将达到60HRC并且完全致密。另一示例能够是Ni、Cr-17％、Si-4％、Fe-4％、B-3.5％和C-1％。这两者都是商业上可得到的。所述成分能够以金属形式、合金化或非合金化、或与碳化物相中的碳相结合地存在。铁、硅、硼、锰、铜、铝、钼、钨、钽和铌能够在重量的0至8％的范围内添加，并且能够以金属形式、合金化或非合金化、或与碳化物相中的碳相结合地存在。碳在固溶体或碳化物相中以0.1％至2％的范围存在。如本文所使用的，术语“包覆的”或“包覆”是指沉积材料的工艺，由该工艺通过使用激光、电弧、等离子弧、感应等离子体、高速氧燃料(HVOF)或甚至简单的火焰作为加热源，熔化并固定粉末或线材原料材料，以便用所施加的材料涂覆表面。可选特征能够在包覆层30上研磨或加工出来，例如，沟槽34能够设置用以防止当砧座被旋转切割机驱动时在尾部表面上的油污染。如在图2和3中所示，包覆层30能够施加到圆筒24或轴28的整个外表面18上。或者，如在图4中所示，包覆层30能够施加到轴或圆筒的预选工作区域32上。因此，耐磨材料的使用可限于砧座的特定区域，其中非切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产旋转切割单元的砧座的方法，包括以下步骤：提供轴，所述轴具有外表面；施加耐磨粉末材料至所述外表面的至少一个部分；以及加热所述耐磨粉末材料，以使所述耐磨粉末材料熔合为所述外表面的所述至少一个部分上的至少一个层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产旋转切割单元的砧座的方法，包括以下步骤：提供轴，所述轴具有外表面；施加耐磨粉末材料至所述外表面的至少一个部分；以及加热所述耐磨粉末材料，以使所述耐磨粉末材料熔合为所述外表面的所述至少一个部分上的至少一个层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述轴由选自低碳钢、中碳钢和工具钢的构成的组中的材料制成。3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括以下步骤：在所述轴内加工多个孔，以减少所述轴的重量。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述耐磨粉末材料选自工具钢粉末、高速钢粉末和硬质合金粉末构成的组。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中加热所述耐磨粉末材料的所述步骤包括施加激光束，以将所述耐磨粉末材料熔化并熔合到所述轴的外表面的所述至少一个部分上。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述耐磨粉末材料是粉末的混合物。7.根据权利要求1-4所述的方法，其中所述耐磨材料是预合金化粉末材料的线材，并且加热步骤包括供给电弧，以熔化所述预合金化粉末材料并将所述预合金化粉末材料熔合为所述至少一个层。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚奎斯·约瑟夫·菲利普·塞孔迪，皮埃尔卢克·保罗·安德烈·第戎，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE