环保刀具减少钴钨依赖

　　本文来源：莱茵兰-普法尔茨技术大学

　　无论是航空航天、汽车、能源还是机械和设备制造，许多领域都需要硬质合金刀具，如钻头、铣刀和车刀。它们是许多生产工艺的基础。

　　“碳化钨形式的钨和钴是这一金属类别的基础。它们具有耐磨损和耐高温的特点，”莱茵兰-普法尔茨技术大学（RPTU）生产工程和工业组织系主任Jan Aurich教授说，“这些刀具中约有80%含有这两种化学元素。这些工具是在社会和卫生条件都很有问题的情况下开采的，而且矿区周围的环境也遭到了破坏。”

　　Aurich教授谈到新项目时说：“我们希望替代这些金属或大幅减少其使用量。如果由于技术原因无法做到这一点，我们希望对金属进行回收利用，形成一个封闭的材料循环。我们的目标是不损害机械性能，从而保证耐用性，重要的是，回收材料必须具有与主要原材料相同的质量。”

　　在另一个子项目中，研究人员正在努力将刀具中的钨和钴比例降至最低。“为此，我们使用了3D打印技术。这使我们能够以不同于现有工艺的方式制造刀具，只在功能所需的地方使用钨和钴。”Aurich教授说。例如，刀具的柄部可以用钢制成，而这两种矿物质只在尖端使用。

　　该项目还旨在用其他材料完全取代刀具中的硬质合金。Aurich教授说：“现在有一些新型高性能钢材，它们具有与硬质合金类似的特性，换句话说，它们经久耐用且耐高温。该团队将研究哪种材料适合，以及具体如何使用。”

　　除其他外，工作中还将使用模拟和材料分析方法。FairTools研究项目由Aurich教授负责协调。参与该项目的还有Eberhard Kerscher博士教授（材料测试系）、Kristin de Payrebrune博士教授（工程计算物理系）和Lisa Scheunemann博士初级教授（工程力学系）领导的团队，以及来自表面和涂层分析研究所（IFOS）的Sven Ehnert博士领导的团队，后者提供了材料和表面分析方法。