Когда слышишь про блоки карбида бора холодного прессования, первое, что приходит в голову — это 'просто спрессованный порошок'. Но на деле тут столько нюансов, что даже мы, с нашими мощностями в 3000 тонн карбида бора на первом этапе, до сих пор сталкиваемся с неожиданностями. Многие думают, что главное — это давление, а на самом деле фракция порошка и влажность часто играют решающую роль.
В нашей линии глубокой переработки на 2000 тонн мы изначально ориентировались на классический карбид бора марки 'Хуангэн'. Но при холодном прессовании столкнулись с тем, что даже известный бренд не гарантирует однородности блоков. Помню, в 2016 году была партия, где в середине блока образовывались микротрещины — виной оказалась нестабильная плотность исходного порошка.
Давление — это отдельная история. Часто пишут про оптимальные 150-200 МПа, но мы на практике видим, что для разных фракций нужны разные подходы. Мелкодисперсный порошок иногда требует меньшего давления, но более длительной выдержки, хотя это и противоречит учебникам.
Связующие... Вот где настоящий полигон для экспериментов. Иногда кажется, что нашел идеальный состав, а при масштабировании на полную мощность в 100 миллионов юаней в год оказывается, что реология меняется. Приходится постоянно балансировать между прочностью 'зеленого' тела и последующей спеканием.
Наш промышленный парк в Чжума оснащен немецкими прессами, но даже они не спасают от местных реалий. Влажность в Яане иногда достигает 85%, и это катастрофически влияет на подготовку порошка. Пришлось разрабатывать систему сушки, которая не была предусмотрена изначально.
Матрицы изнашиваются быстрее, чем ожидалось. Особенно при работе с карбидом бора высокой чистоты — абразивный износ в разы выше, чем при прессовании, скажем, карбида кремния. Замена матрицы каждый месяц — это не просто расходы, это остановка линии.
Система подачи порошка — казалось бы, мелочь. Но когда видишь, как из-за вибрации происходит расслоение фракций в бункере... Приходится постоянно мониторить и корректировать процесс. Иногда ручная подача оказывается эффективнее автоматической.
Мы в ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив гордимся своим контролем качества, но с холодным прессованием пришлось пересмотреть многие подходы. Например, стандартные испытания на прочность при сжатии не всегда показывают реальные проблемы блока.
Микроструктура... Вот где собака зарыта. Под микроскопом видно, как неравномерно распределяются частицы карбида бора, особенно по краям блока. Это потом выливается в проблемы при эксплуатации, хотя формально блок проходит все испытания.
Влажность готового блока — отдельная головная боль. Казалось бы, просушил и все. Но остаточная влажность в 0.5% против 0.3% может радикально изменить поведение блока при последующей обработке. Пришлось разрабатывать собственные методики измерения.
Когда в 2014 году мы начинали с уставным капиталом в 15 миллионов юаней, не предполагали, что холодное прессование окажется таким затратным. Основные инвестиции в 50 миллионов юаней пошли в том числе и на решение проблем именно с этой технологией.
Себестоимость блока сильно зависит от брака. В первые месяцы работы линии в 2015 году процент брака достигал 25% — в основном из-за неотработанной технологии холодного прессования. Сейчас удалось снизить до 7-8%, но это все равно много.
Энергозатраты... Прессование кажется менее энергоемким по сравнению с горячим, но когда считаешь совокупные затраты на подготовку порошка, сушку, последующую обработку — экономия не так очевидна, как кажется на первый взгляд.
Холодное прессование — не панацея. Для некоторых применений, особенно где требуется высокая плотность и однородность, лучше подходят другие методы. Но для массового производства определенных типов изделий — незаменимая технология.
Мы продолжаем экспериментировать с добавками, хотя это и увеличивает себестоимость. Иногда небольшое количество модификаторов радикально меняет свойства блоков карбида бора, делая их более стабильными при прессовании.
Будущее, мне кажется, за гибридными методами, где холодное прессование сочетается с последующими обработками. Но это потребует новых инвестиций и, возможно, пересмотра всей технологической цепочки на нашем производстве в Сычуани.
Никогда не экономьте на подготовке порошка. Лучше потратить лишний день на сушку и фракционирование, чем потом выбраковывать готовые блоки. Мы на своем опыте в ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив убедились в этом.
Контролируйте температуру в цехе. Казалось бы, мелочь, но при колебаниях даже в 5-7 градусов меняются характеристики прессования. Особенно это важно в нашем регионе с его переменчивым климатом.
Ведите подробный журнал каждого параметра. Со временем начинаешь видеть закономерности, которые не очевидны в процессе работы. Это помогло нам снизить процент брака почти в три раза за последние два года.
