PCD vasitəsi yüksək temperatur və yüksək təzyiqin çəkilişi sayəsində policrystallilin brilyant bıçaq ucu və karbid matrisindən hazırlanmışdır. Bu, yalnız yüksək sərtlik, yüksək istilik keçiriciliyinin, aşağı sürtünmə əmsalı, aşağı istilik genişləndirmə əmsalı, kiçik bir metal, yüksək elastik modul, yüksək elastik modul, izotrop, eyni zamanda sərt ərintinin yüksək gücünü nəzərə al bilər.
Termal sabitlik, təsir sərtliyi və aşınma müqaviməti PCD-nin əsas performans göstəriciləridir. Çünki əsasən yüksək temperatur və yüksək stress mühitində istifadə olunur, istilik sabitliyi ən vacib şeydir. Tədqiqat göstərir ki, PCD-nin istilik sabitliyi onun aşınma müqavimətinə və təsir sərtliyinə böyük təsir göstərir. Məlumatlar göstərir ki, temperatur 750-dən çox olduqda, aşınma müqaviməti və təsirli olan PCD-nin sərtliyi ümumiyyətlə 5% -10% azalır.
PCD-nin kristal vəziyyəti öz xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. Mikrotrukturda, karbon atomları dörd bitişik atom ilə kovalent istiqrazlar yaradır, tetrahedral quruluşu əldə edir və sonra güclü oriyentasiya və məcburi qüvvə və yüksək sərtlik olan atom kristalını təşkil edir. PCD-nin əsas performans indeksləri aşağıdakı kimidir: ① Sərtlik 8000 HV, 8-12 dəfə karbidə çata bilər; ② İstilik keçiriciliyi 700W / MK, PCBN və misdən daha yüksək olan 700W / MK; ③ Sürtünmə əmsalı ümumiyyətlə cəmi 0,1-0.3, karbiddən çox 0,4-1-dən çox, kəsmə qüvvəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır; ④ Termal genişləndirmə əmsalı, istilik deformasiyasını azalda və emal dəqiqliyini azalda bilən karbidin yalnız 0.9x10-6-119x10-6,1 / 5/5/5-i; ⑤ və metal olmayan materiallar nodüllər yaratmaq üçün daha az yaxınlıqdır.
Kubik bor nitridi güclü oksidləşmə müqavimətinə malikdir və dəmir tərkibli materialları emal edə bilər, ancaq sərtliyi vahid kristal almazdan daha aşağıdır, emal sürəti yavaş və səmərəliliyi azdır. Tək kristal almaz yüksək sərtliyə malikdir, lakin sərtlik yetərli deyil. Anisotropiya xarici qüvvənin təsiri altında (111) səth boyunca (111) səthi boyunca yayılmağı asanlaşdırır və emal səmərəliliyi məhduddur. PCD, müəyyən vasitələrlə mikron ölçülü almaz hissəcikləri tərəfindən sintez olunur. Hissəciklərin pozulmamış yığılmasının xaotik təbiəti makroskopik izotropi xarakterinə səbəb olur və gərginlik gücündə istiqamət və parçalanma səthi yoxdur. Tək kristal almaz ilə müqayisədə, PCD taxıl sərhədi anisotropiyanı effektiv şəkildə azaldır və mexaniki xüsusiyyətləri optimallaşdırır.
1. PCD Kəsmə Vasitələrinin Dizayn Prinsipləri
(1) PCD hissəcik ölçüsünün ağlabatan seçimi
Teoretik olaraq, PCD taxılları dəqiqləşdirməyə çalışmalı və məhsullar arasında əlavələrin paylanması anisotropiyanı dəf etmək üçün mümkün qədər vahid olmalıdır. PCD hissəcik ölçüsünün seçimi də emal şəraiti ilə əlaqəlidir. Ümumiyyətlə, yüksək gücü, yaxşı sərtliyi, yaxşı sərtlik, yaxşı təsir müqaviməti və incə taxıl olan PCD, cərəyan və ya super bitirmə üçün istifadə edilə bilər və kobud taxıl üçün PCD-nin ümumi kobud emal üçün istifadə edilə bilər. PCD hissəcik ölçüsü alətin aşınma işinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Müvafiq ədəbiyyat, xammal taxılının böyük olduğu zaman taxıl ölçüsünün azalması ilə aşınma müqaviməti tədricən artır, ancaq taxıl ölçüsü çox kiçik olduqda bu qayda tətbiq olunmur.
Əlaqəli təcrübələr 10um, 5um, 2um və 1um olan orta hissəcik ölçüləri olan dörd almaz tozu seçdi və bu qənaət edildi: ① Xammal ölçüsünün hissəsinin azalması ilə daha çox dağılır; ②, aşınma müqaviməti və istilik müqaviməti PCD-nin tədricən azalması ilə.
(2) Blade ağız şəklinin və bıçaq qalınlığının ağlabatan seçimi
Blade ağzının forması əsasən dörd quruluşa daxildir: ters çevrilmiş kənar, kəskin dairə, tərs kənar kəskin dairə kompozit və kəskin bucaq. Kəskin açısal quruluşu kəskin edir, kəsici sürəti sürətli edir, kəsmə gücünü və burrunu əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər, məhsulun səth keyfiyyətini yaxşılaşdıra bilər, aşağı silikon alüminium ərintisi və digər aşağı sərtlik, vahid əlvan metal bitirmə üçün daha uyğundur. Obeuse dəyirmi quruluşu bıçaq ağzını püskürən, r bucağını təşkil edə bilər, bıçağın qırılmasının qarşısını alan, orta / yüksək silikon alüminium ərintisi üçün uyğun olan bıçağın qırılmasına mane ola bilər. Bəzi xüsusi hallarda, məsələn, dayaz kəsmə dərinliyi və kiçik bıçaq bəslənməsi, kəskin yuvarlaq quruluşa üstünlük verilir. Tərs kənar quruluşu kənarları və küncləri artıra, bıçağı sabitləşdirə bilər, eyni zamanda ağır yükləmə yüksək silikon alüminium ərintisi üçün daha uyğun təzyiq və kəsmə müqavimətini artıracaqdır.
EDM-i asanlaşdırmaq üçün ümumiyyətlə nazik bir PDC təbəqə təbəqəsi (0.3-1.0mm), üstəlik karbid təbəqəsi, alətin ümumi qalınlığı təxminən 28 mm-dir. Karbid təbəqəsi, bağlama səthləri arasındakı stres fərqinin yaranmasına səbəb olmaq üçün çox qalın olmamalıdır
2, PCD alət istehsal prosesi
PCD alətinin istehsal prosesi, tətbiqinin və inkişafının açarı olan vasitənin kəsmə performansını və xidmət həyatını birbaşa müəyyənləşdirir. PCD alətinin istehsal prosesi Şəkil 5-də göstərilir.
(1) PCD kompozit tabletlərinin istehsalı (PDC)
PDC-nin istehsal prosesi
PDC ümumiyyətlə yüksək temperaturda (1000-2000 ℃) və yüksək təzyiq və yüksək təzyiq (5-10 ATM) ümumiyyətlə təbii və ya sintetik almaz tozundan ibarətdir. Bağlama agenti, əsas komponentlər kimi tic, sic, fe, co, ni və s. Olan bağlayıcı körpü meydana gətirir və almaz kristal kovalent bond şəklində məcburi körpünün skeletinə daxil edilmişdir. PDC ümumiyyətlə sabit diametri və qalınlığı olan və daşlama və cilalanmış və digər uyğun fiziki və kimyəvi müalicələr olan disklərə aparılır. Əslində, PDC-nin ideal forması tək kristal almazın əla fiziki xüsusiyyətlərini mümkün qədər qorumalıdır, buna görə də, görünən bədəndəki əlavələr mümkün qədər az, eyni zamanda, hissəcik DD istiqraz birləşməsi mümkün qədər az olmalıdır,
② Təsnifat və bağlayıcıların seçimi
Binder, PCD alətinin istilik sabitliyinə təsir edən ən vacib amildir, bu birbaşa onun sərtliyinə, müqavimətini və istilik sabitliyinə təsir göstərir. Ümumi PCD bağlama metodları: dəmir, kobalt, nikel və digər keçid metalları. CO və W qarışıq tozu bağlama agenti olaraq istifadə edildi və sintez pcdinin hərtərəfli performansı ən yaxşısı, sintez təzyiqi 5.5 GPA, sinek temperaturu 1450 ℃ və 4min izolyasiyası idi. Sic, tic, wc, tib2 və digər keramika materialları. SIC, SIC-nin istilik sabitliyi CO-dan daha yaxşıdır, ancaq sərtlik və qırıq sərtliyi nisbətən aşağıdır. Xammal ölçüsünün müvafiq azalması PCD-nin sərtliyini və sərtliyini yaxşılaşdıra bilər. Ultra yüksək temperaturda və ya digər karbon mənbələri olan bir nanoscale polimer bir almaz (NPD) içərisində yüksək təzyiqdə olan bir yapışqan və ya digər karbon mənbələri yoxdur. NPD hazırlamaq üçün öncül kimi qrafitdən istifadə ən tələbkar şərtlərdir, lakin sintetik NPD ən yüksək sərtliyə və ən yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir.
③ dənli bitkilərin seçimi və nəzarəti
Xammal almaz tozu PCD-nin fəaliyyətinə təsir edən əsas amildir. Tətbiq etmək, brilyant mikropower, anormal almaz hissəciklərinin böyüməsinə və ağlasığmaz əlavələrinin ağlabatan seçilməsinə mane olan az miqdarda maddə əlavə etmək, anormal almaz hissəciklərinin böyüməsini maneə törədir.
Vahid quruluşu olan yüksək təmiz NPD anisotropiyanı effektiv şəkildə aradan qaldıra və mexaniki xüsusiyyətləri daha da yaxşılaşdıra bilər. Yüksək enerjili top daşları üsulu ilə hazırlanan nanografite prekursor tozu, yüksək temperaturdan əvvəl qızartma, qrafitini 18 GPA və 2100-2300 ℃ altından almaz halına gətirərək, Lamella və Qeyri-adi Qalınlığın azalması ilə sərtliyi artırdı.
④ gec kimyəvi müalicə
Eyni temperaturda (200 ° °) və Zaman (20h), Lewis turşusu-fecl3 kobalt aradan qaldırılması effekti suyun və HCL-in optimal nisbəti 10-15g / 100ml idi. PCD-nin istilik sabitliyi kobaltın aradan qaldırılması dərinliyi artdıqca yaxşılaşır. Kobud doğranmış böyümə PCD üçün güclü turşu müalicəsi tamamilə silmək olar, lakin polimer performansına böyük təsir göstərə bilər; Sintetik policrystal quruluşunu dəyişdirmək və PCD-nin sabitliyini yaxşılaşdırmaq üçün sintetik polikrstal quruluşunu dəyişdirmək və güclü turşu müalicəsi ilə birləşdirmək üçün TIC və WC əlavə etmək. Hazırda PCD materiallarının hazırlanması prosesi yaxşılaşır, məhsul sərtliyi yaxşıdır, anisotropiya çox yaxşılaşdırıldı, kommersiya istehsalı, əlaqəli sahələri sürətlə inkişaf etdirdi.
(2) PCD bıçağının işlənməsi
① Kəsmə prosesi
PCD yüksək sərtliyə, yaxşı aşınma müqavimətinə və yüksək çətin kəsmə prosesinə malikdir.
② Qaynaq proseduru
PDC və bıçaq gövdəsi mexaniki sıxac, bağlama və brazing. Brazing, vakuum brazing, vakuum diffuziya qaynağı, yüksək tezlikli induksiya, lazer qaynağı və s. Yüksək tezlikli induksiya istilik sirrinin aşağı qiyməti və yüksək gəlirləri var və geniş istifadə edilmişdir. Qaynaq keyfiyyəti axın, qaynaq ərintisi və qaynaq istiliyi ilə əlaqədardır. Qaynaq temperaturu (ümumiyyətlə 700 ° ° -dən aşağı olan) ən böyük təsir göstərir, temperatur çox yüksəkdir, yaxşı, ya da qaynaq effekti olan "həddindən artıq yanma" və ya çox aşağı temperaturun qaynaq gücünə səbəb olacaqdır. Qaynaq temperaturu izolyasiya vaxtı və PCD qızartı dərinliyi ilə idarə edilə bilər.
③ Blade daşları prosesi
PCD alət daşları prosesi istehsal prosesinin açarıdır. Ümumiyyətlə, bıçağın və bıçağın pik dəyəri 5um içərisindədir və qövs radiusu 4um içindədir; Ön və arxa kəsmə səthi müəyyən səthin bitməsini təmin edir və hətta güzgü tələblərinə cavab vermək üçün ön kəsmə səthi ra 0.01 μ m-ə qədər azaldır, cipsləri ön bıçaq səthi boyunca axan və bıçaqın qarşısını alır.
Blade Taşlama Prosesinə Almaz Taşlama Təkər Mexanik Blade Taşlama, Elektrikli Spark Blade Taşlama (EDG), Metal Binder Super Hard Abrasive Taşlama Təkərləri Onlayn Elektrolit Finishing Bade Taşlama (ELID), kompozit bıçaq daşları emal. Onların arasında, almaz daşları təkər mexanik bıçaq daşları ən böyük, ən çox istifadə olunan ən yetkindir.
Əlaqədar təcrübələr: ① Kobud hissəcik daşları çarxı ciddi bıçağın dağılmasına səbəb olacaq və daşlama çarxının hissəcik ölçüsü azalır və bıçağın keyfiyyəti yaxşılaşır; Taşlama çarxının hissəcik ölçüsü incə hissəcik və ya ultrafine hissəcikli PCD alətlərinin bıçaq keyfiyyəti ilə sıx əlaqəlidir, lakin qaba hissəcik PCD alətlərinə məhdud effekt var.
Evdə və xaricdə əlaqəli tədqiqatlar əsasən bıçaq daşları mexanizminə və prosesinə yönəlmişdir. Bıçağın daşları mexanizmi, termokimyəvi çıxarılması və mexaniki çıxarılması dominantdır, kövrək və qırıq aradan qaldırılması və yorğunluq aradan qaldırılması nisbətən kiçikdir. Taşlama zamanı, müxtəlif bağlayıcı agenti almaz daşları çarxı və istilik müqavimətinə görə, daşlama çarxının sürətini və yelləncək tezliyini artırın, kövrəklik və yorğunluq aradan qaldırılmasından qaçın, termokimyəvi sökülmənin nisbətini artırın və səth pürüzünü azaldın. Quru daşların səth pürülüyü aşağı, lakin yüksək emal istiliyi, yandırma alət səthinə görə asanlıqla, ancaq asanlıqla,
Blade daşları prosesinə diqqət yetirməlidir: ① Ağıllı bıçaq daşları prosesi parametrlərini seçin, kənar ağız keyfiyyətini daha əla, ön və arxa bıçaq səthi daha yüksək səviyyədədir. Bununla birlikdə, yüksək daşlama gücünü, böyük itkiyə, aşağı daşlama səmərəliliyini, yüksək qiyməti də nəzərə almağı da düşünün; ② Ağlabatan daşlama çarxı keyfiyyəti, ağlabatan tipi, hissəcik ölçüsü, konsentrasiyası, bağlayıcı, üyüdüləcək təkər sarğı, çarxı sarğı ilə üyüdülmə şəraiti, alətin səthi keyfiyyətini yaxşılaşdırarkən alətin ön və arxa küncünü, bıçaq ucu passivasiya dəyəri və digər parametrləri optimallaşdıra bilər.
Fərqli bağlayan almaz daşları çarxı fərqli xüsusiyyətlərə və müxtəlif daşlama mexanizmi və effekti var. Qatran Binder Diamond qum çarxı yumşaqdır, üyütmə hissəcikləri, istilik müqavimətinə sahib deyil, səth asanlıqla deformasiya olunmur, bıçaq daşları səthi taxmaq, böyük pürüzlülüyə meyllidir; Metal bağlayıcı daşlama çarxı, sarsıdıcı, yaxşı formalabled, səthi, səthin səthi püresi, daha yüksək səmərəliliyi, daha yüksək səmərəliliyi, tutma qabiliyyətinin məcburi qabiliyyəti və kəsici qabiliyyətinin ciddi marjinal zərər verməsi asandır; Keramik Binder Diamond daşları çarxı, daha çox daxili məsamə, daha çox daxili məsamə, toz çıxarılması və istilik yayılması, aşağı daşlama temperaturuna, ən yüksək effektivliyin düzgünlüyünə uyğunlaşa bilər, lakin ən yüksək effektivliyin düzgünlüyü, alət səthindəki çuxurların meydana gəlməsinə səbəb ola bilər. Emal materiallarına görə istifadə edin, hərtərəfli üyüdülmə səmərəliliyi, aşındırıcı davamlılıq və iş parçasının səthi keyfiyyəti.
Taşlama səmərəliliyindəki tədqiqat, əsasən məhsuldarlığın və nəzarətin dəyərinin yaxşılaşdırılmasına yönəlmişdir. Ümumiyyətlə, Taşlama dərəcəsi Q (vahid vaxtına görə PCD çıxarılması) və taxma g (pcd çıxarılması üyüdülməsi üçün təkər itkisinə nisbəti qiymətləndirmə meyarları kimi istifadə olunur.
Alman Scholar Kenter Taşlama PCD alətini daimi təzyiqlə, test: The Taşlama hissəciklərinin ölçüsünü artırır, daimi təzyiqi artırır, daşlama çarxında almazın konsentrasiyasını artırır, daşlama dərəcəsi və taxma nisbəti artırır; ③ Binder növü fərqlidir, daşlama dərəcəsi və aşınma nisbəti fərqlidir. PCD alətinin bıçaq daşları prosesi sistematik şəkildə öyrənildi, lakin bıçağın daşları prosesinin təsiri sistematik şəkildə təhlil olunmadı.
3. PCD kəsmə alətlərinin istifadəsi və uğursuzluğu
(1) alət kəsmə parametrlərinin seçilməsi
PCD alətinin ilkin dövründə kəskin kənar ağız tədricən keçdi və emal səthi keyfiyyəti daha yaxşı oldu. Passivation, bıçaq daşları tərəfindən gətirilən mikro boşluqları və kiçik burrları effektiv şəkildə silə bilər, kəsici kənarın səthi keyfiyyətini yaxşılaşdırır və işlənmiş səthin səthinin səthinin qurulması və təmir etmək üçün dairəvi bir kənar radius meydana gətirə bilər, beləliklə iş parçasının səthinin keyfiyyətini artırır.
PCD alətləri freze alüminium ərintisi, kəsmə sürəti ümumiyyətlə 4000m / dəq, dəlik emalı ümumiyyətlə 800m / dəq, yüksək elastik-plastik əlvan metal emal emalı (300-1000m / dəq). Feed həcmi ümumiyyətlə 0.08-0.15mm / r arasında tövsiyə olunur. Çox böyük yem həcmi, artan kəsmə qüvvəsi, iş parçasının səthinin qalıq həndəsi ərazisini artırdı; Çox kiçik yem həcmi, artan kəsici istilik və artan aşınma. Kəsmə dərinliyi artır, kəsmə qüvvəsi artır, kəsmə istiliyi artır, həyat azalır, həddindən artıq kəsmə dərinliyi bıçağın dağılmasına asanlıqla səbəb ola bilər; Kiçik kəsmə dərinliyi sərtləşməyə, geyimi və hətta bıçaq çökməsinə səbəb olacaqdır.
(2) geyimi forması
Sürtünmə, yüksək temperatur və digər səbəblərə görə alət emal iş parçası iş parçası, aşınmazdır. Diamond alətinin geyimi üç mərhələdən ibarətdir: ilkin sürətli geyim mərhələsi (keçid mərhələsi kimi tanınır), sabit aşınma mərhələsi, sabit aşınma dərəcəsi və sonrakı sürətli geyim mərhələsidir. Sürətli aşınma mərhələsi, vasitənin işləmədiyini və peşman olmasını tələb etdiyini göstərir. Kəsmə alətlərinin aşınma formalarına yapışan aşınma (soyuq qaynaq geyimi), yayılma geyimi, aşındırıcı aşınma, oksidləşmə geyimi və s.
Ənənəvi vasitələrdən fərqli olaraq, PCD alətlərinin aşınma forması yapışan aşındırıcı, diffuziya geyimi və policrystally təbəqə zədəsidir. Bunların arasında polikristal təbəqəsinin zədəsi, xarici təsirin və PDC-də bir boşluq pozan infil bıçağın çökməsi və ya PDC-də yapışan bir boşluq meydana gətirən, emal dəqiqliyi və iş piibeylərinin qırıntılarının azalmasına səbəb ola biləcək bir boşluq meydana gətirən əsas səbəbdir. PCD hissəcik ölçüsü, bıçaq forması, bıçaq bucağı, iş parçası və emal parametrləri bıçağın bıçağı gücünə və kəsmə gücünə təsir edəcək və sonra polikristal qatın zərərinə səbəb olacaqdır. Mühəndislik təcrübəsində, müvafiq xammal hissəcik ölçüsü, alət parametrləri və emal parametrləri emal şəraitinə görə seçilməlidir.
4. PCD kəsmə alətlərinin inkişaf tendensiyası
Hazırda PCD alətinin tətbiqi çeşidi ənənəvi dönüşdən qazma, freze, yüksək sürətli kəsmə və evdə və xaricdə geniş istifadə edilmişdir. Elektrikli nəqliyyat vasitələrinin sürətli inkişafı nəinki ənənəvi avtomobil sənayesinə təsir göstərmədi, eyni zamanda alət sənayesinə, optimallaşdırmanı və yenilikləri sürətləndirmək üçün alət sənayesinə görünməmiş problemləri də gətirdi.
PCD kəsmə alətlərinin geniş tətbiqi, kəsmə alətlərinin tədqiqat və inkişafını daha da dərinləşdirdi və təbliğ etdi. Tədqiqatın dərinləşməsi ilə PDC xüsusiyyətləri daha kiçik və daha kiçik, taxıl zərifliyi keyfiyyəti optimallaşdırılması, performans vahidliyi, daşlama dərəcəsi və aşınma nisbəti daha yüksək və daha yüksək, forma və quruluşun şaxələndirilməsidir. PCD alətlərinin tədqiqat istiqamətlərinə aşağıdakılar daxildir: ① Tədqiqat və İncə PCD qatını inkişaf etdirmək; ② Yeni PCD alət materiallarını araşdırın və inkişaf etdirir; ③ PCD alətlərini daha yaxşı qaynaq etmək və baha başa gəlmək üçün araşdırma; ④ Tədqiqat səmərəliliyi artırmaq üçün PCD alət bıçağının daşları prosesini yaxşılaşdırır; ⑤ Tədqiqat PCD alət parametrlərini optimallaşdırır və yerli şərtlərə görə alətlərdən istifadə edir; ⑥ Tədqiqat rasional olaraq işlənmiş materiallara uyğun olaraq kəsmə parametrlərini seçir.
qısa xülasə
(1) PCD vasitə kəsmə performansı, bir çox karbid alətlərinin çatışmazlığı üçün makiyaj; Eyni zamanda, qiymət vahid kristal almaz vasitəsindən, müasir kəsmədə, perspektivli bir vasitədir;
(2) İşlənmiş materialların növünə və performansına görə, alət istehsalı və istifadəsi, istifadə olunan PCD alətlərinin hissəcik ölçüsünün və parametrlərinin ağlabatan bir seçimi,
(3) PCD materialı yüksək sərtliyə malikdir, bu da bıçaq mahalının kəsilməsi üçün ideal materialdır, lakin bu da alət istehsalının kəsilməsi çətinliyini də gətirir. İstehsal edərkən, ən yaxşı xərc performansına nail olmaq üçün prosesin çətinliyini və işləmə ehtiyaclarını hərtərəfli nəzərdən keçirmək;
(4) Bıçaq mahalında PCD emalı materialları, məhsulun performansını yerinə yetirmək əsasında, alətlərin həyatını, istehsal səmərəliliyi və məhsulun keyfiyyətinə nail olmaq üçün vasitənin xidmətinin ömrünü genişləndirmək üçün əsaslı olaraq, kəsmə parametrlərini seçməliyik;
(5) Tədqiqat və özünəməxsus çatışmazlıqlarını aradan qaldırmaq üçün yeni PCD alət materiallarını hazırlayın
Bu yazı "dan"Superhard material şəbəkəsi"
Time vaxt: Mar-25-2025
