制作一个碳化钨刀具,它几乎可以切割任何东西
最近一位来访者告诉我,他曾记得小时候看见他爸爸在地下室里把一些黑色粉末在石墨模具中混合,并用乙炔气焊枪来加热它。但他相信他的父亲是在尝试制造碳化钨刀具。我从来没有听说过有人那样做。这个故事让我花费了几个星期的时间来证明这样做是不是可行。
碳化钨常常用来制作高强度的锯片和钻头。除金刚石以外,它比任何物体都要坚硬。金属钴的基质把超高硬度的碳化钨小颗粒凝聚在一起,类似于用胶水把砂砾粘在砂纸上。但是这些工具都是工厂中用大型的惰性气体保护烧结炉制得的,你无法在你自己的地下室中轻易做成。
一个做钨生意的朋友把我介绍给了一个在一家碳化钨生产厂工作的冶金学家,那个人告诉我说:“绝对不行,这是不可能的,你忘了它吧。”但之后,我复述了我朋友所说的每一个细节,这位专家才终于同意这是有可能的。
金属钴的基质把超高硬度的碳化钨小颗粒凝聚在一起,类似于用胶水把砂砾粘在砂纸上。你能在你自己的地下室完成这些吗?
我很快到ebay上找到了材料,准备自己试一把。我把钴和碳化钨粉末按照1∶9的比例轻轻地压入制作好的石墨模子中(这是唯一能禁得住3300℃高温的物质),然后用乙炔气焊枪烧了几分钟。我这是在尝试那位来仿者的父亲很久以前在地下室中做的事。
然而意外的是,它竟然成功了!就这样,你可以制造出实实在在的但有点粗糙的固体碳化钨块了。我把它放在金刚石砂轮上慢慢地打磨,并把它用铜焊接在不锈钢的手柄上,然后在车床上用它来切割漂亮的铝圈。
很少有什么会比你在10分钟内完成了一件你原以为不可能完成的事更令人满意的了。
如何制造碳化钨车刀
你需要
□ 碳化钨粉末?
□ 乙炔气焊枪?
□ 高质量的钴粉?
□ 焊工护目镜
□ 石墨
1 把钴和碳化钨粉末按1∶9的比例放入塑胶袋里摇晃、混合。
2 按照你想要的刀头的大概形状做一个石墨模具。
3 把混合好的粉末压入模具。
4 使用乙炔火焰最热的部分,从各个角度均衡地加热模具数分钟。
5 等模具中的烧结块冷却后,用金刚石砂轮打磨修理。
6 焊接上手柄。
7 如果你想加工点什么的话,还是扔掉这些自制车刀,买一个现成的吧。这些自制的车刀在机器上高速运转中断裂和飞出去的风险很大。
上图为碳化钨粉、钴粉、烧结块、石墨模具和成品车刀(一个自制的,一个购买的)。下图所示是在一个小车床上用自制的车刀削切铝材。