تمام انسانوں کی بنائی ہوئی مصنوعات کی طرح، کٹنگ انسرٹس کی تیاری خام مال کے مسئلے کو حل کرنے کے ساتھ شروع ہوتی ہے، یعنی داخل کرنے والے مواد کی ساخت اور تشکیل کا تعین کرنا۔ آج کل زیادہ تر داخلیں سیمنٹڈ کاربائیڈ سے بنی ہیں، جو بنیادی طور پر ٹنگسٹن کاربائیڈ (WC) اور کوبالٹ (Co) پر مشتمل ہیں۔ WC داخل میں سخت ذرات پر مشتمل ہوتا ہے، جبکہ Co اسے شکل دینے کے لیے بائنڈر کے طور پر کام کرتا ہے۔
سیمنٹڈ کاربائیڈ کی خصوصیات کو تبدیل کرنے کا سب سے آسان طریقہ استعمال شدہ WC ذرات کے اناج کے سائز کو تبدیل کرنا ہے۔ بڑے WC ذرات (3-5 μm) کے ساتھ تیار کردہ سیمنٹ شدہ کاربائیڈ مواد کی سختی کم ہوتی ہے اور پہننے کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔ چھوٹے WC ذرات (<1 μm) can produce cemented carbide materials with higher hardness and better wear resistance, but also greater brittleness. When machining very hard metals, fine-grained cemented carbide inserts may achieve the best machining results. On the other hand, coarse-grained cemented carbide inserts perform better in interrupted cutting or other machining processes that require high insert toughness.
سیمنٹڈ کاربائیڈ انسرٹس کی خصوصیات کو کنٹرول کرنے کا ایک اور طریقہ یہ ہے کہ WC سے Co مواد کے تناسب کو تبدیل کیا جائے۔ WC کے مقابلے میں، Co کی سختی بہت کم ہے لیکن بہتر سختی ہے۔ لہذا، Co مواد کو کم کرنے کے نتیجے میں کٹنگ کے اوزار سخت ہوں گے۔ بلاشبہ، یہ دوبارہ مجموعی توازن کا مسئلہ اٹھاتا ہے مناسب WC اناج کے سائز اور شریک مواد کے تناسب کا انتخاب، مخصوص مشینی قسم پر منحصر ہے، متعلقہ سائنسی علم اور وسیع مشینی تجربے کی ضرورت ہے۔
گریڈینٹ میٹریل ٹیکنالوجی کو لاگو کرنے سے، آلے کی طاقت اور سختی کے درمیان تجارت-سے کسی حد تک بچا جا سکتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی، بڑے عالمی ٹول مینوفیکچررز کے ذریعے بڑے پیمانے پر استعمال کی جاتی ہے، جس میں اندرونی پرت کے مقابلے ٹول کی بیرونی پرت میں اعلی Co مواد کا تناسب استعمال کرنا شامل ہے۔ مزید خاص طور پر، بیرونی پرت (15-25 μm موٹی) میں Co مواد کو بڑھانا ایک "بفر زون" فراہم کرتا ہے، جس سے ٹول کو توڑے بغیر اثر کی ایک خاص مقدار کو برداشت کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ یہ ٹول باڈی کو مختلف اعلی خصوصیات حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے جو صرف اعلی طاقت والے سیمنٹڈ کاربائیڈ کمپوزیشن کے ساتھ حاصل کی جاسکتی ہیں۔
ایک بار جب اناج کا سائز، ساخت، اور خام مال کے دیگر تکنیکی پیرامیٹرز کا تعین ہو جاتا ہے، تو کٹنگ ٹولز کی اصل مینوفیکچرنگ کا عمل شروع ہو سکتا ہے۔ سب سے پہلے، ٹنگسٹن پاؤڈر، کاربن پاؤڈر، اور کوبالٹ پاؤڈر کو صحیح تناسب میں ایک مل میں واشنگ مشین کے سائز کے برابر رکھا جاتا ہے۔ پاؤڈر مطلوبہ ذرہ سائز پر گراؤنڈ ہوتے ہیں، اور پھر مواد کو یکساں طور پر ملایا جاتا ہے۔ پیسنے کے عمل کے دوران، ایک گاڑھا، سیاہ گارا تیار کرنے کے لیے الکحل اور پانی شامل کیا جاتا ہے۔ اس سلری کو پھر ایک سائکلون ڈرائر میں رکھا جاتا ہے تاکہ مائع بخارات بن جائے، جس کے نتیجے میں ایک گانٹھ پاؤڈر بنتا ہے، جسے پھر ذخیرہ کیا جاتا ہے۔
اگلے مینوفیکچرنگ کے عمل میں، پروٹوٹائپ بلیڈ حاصل کیا جا سکتا ہے. سب سے پہلے، تیار شدہ پاؤڈر کو پولی تھیلین گلائکول (پی ای جی) کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ PEG پلاسٹائزر کے طور پر کام کرتا ہے، عارضی طور پر پاؤڈر کو آٹے کی طرح ایک ساتھ باندھتا ہے۔ اس کے بعد مواد کو ایک سانچے میں بلیڈ کی شکل میں دبایا جاتا ہے۔ دبانے کے طریقہ کار پر منحصر ہے، بلیڈ کی شکل کو مختلف زاویوں سے دبانے کے لیے سنگل-ایکسس پریس یا ملٹی-ایکسس پریس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔
دبائے ہوئے خالی جگہ کو حاصل کرنے کے بعد، اسے ایک بڑے سینٹرنگ بھٹی میں رکھا جاتا ہے اور اعلی درجہ حرارت پر سینٹر کیا جاتا ہے۔ sintering کے دوران، PEG کو پگھلا کر خالی مکسچر سے ہٹا دیا جاتا ہے، جس سے ایک نیم-سیمنٹڈ کاربائیڈ بلیڈ رہ جاتا ہے۔ ایک بار جب PEG پگھل جاتا ہے، بلیڈ اپنے آخری سائز تک سکڑ جاتا ہے۔ اس عمل کے لیے ریاضی کے درست حساب کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ سکڑنے کی مقدار مادی ساخت اور تناسب کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے، اور تیار شدہ مصنوعات کی جہتی رواداری کو چند مائیکرو میٹر کے اندر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
