PCD құралы жоғары температуралы және жоғары қысымды созу арқылы поликристалды гауһар гондиндік ұшынан және карбид матрицасынан жасалған. Ол жоғары қаттылық, жоғары термиялық коэффициент, төмен термиялық коэффициент, төмен термиялық коэффициенттер, аз, металл емес, жоғары кеңіктің коэффициентінің, кішігірім, жоғары серпімді модульдердің артықшылықтарына толық ойнауға ғана емес, сонымен қатар, ивитропия, бірақ қатты қорытпаның жоғары беріктігін де ескере отырып.
Жылу тұрақтылығы, әсер ету қаттылық пен тозуға төзімділік ПХДның негізгі көрсеткіштері болып табылады. Ол көбінесе жоғары температурада және жоғары стресстік ортада қолданылады, жылу тұрақтылығы - ең бастысы. Зерттеу көрсеткендей, ПХД жылу тұрақтылығы оның тозуға төзімділігі мен қаттылығына әсер етеді. Деректер көрсеткендей, температура 750 ℃-ден жоғары, тозу кедергісі мен ПХД-нің әсер ету қаттылығы әдетте 5% -10% -ға азаяды.
PCD кристалды күйі оның қасиеттерін анықтайды. Микроқұрылымда көміртек атомдары төрт іргелес атоммен коваленттік байланыстарды құрайды, тетраэдрлік құрылымды алады, содан кейін күшті бағдарланған және байланыстыратын күш пен жоғары қаттылыққа ие атом кристалын құрайды. PCD жұмысының негізгі көрсеткіштері келесідей: ① Қаттылық 8000 г.В., 8-12 рет карбидке жетуі мүмкін; ② Жылу өткізгіштік 700 Вт / мк, 1,5-9 есе, тіпті PCBN және мыстан жоғары; ③ үйкеліс коэффициенті, әдетте, тек 0,1-0,3 құрайды, бұл тек 0,4-1 карбиді, ал кесу күшін едәуір төмендетеді; ④ Жылу кеңею коэффициенті тек 0,9х10-6-1.18x10-6-1.18-6,1 / 5 карбид, ол жылу деформациясын азайтып, өңдеудің дәлдігін жақсартады; † және металл емес материалдар түйіндер қалыптастыру үшін аз байланысты.
Текше бор нитридінің тотығу кедергісі бар және құрамында темір құрамдас материалдарды өңдей алады, бірақ қаттылық бір кристалл гауһарынан төмен, бірақ өңдеу жылдамдығы баяу және тиімділік төмен. Жалғыз кристалды гауһар жоғары қаттылығы бар, бірақ қаттылық жеткіліксіз. Анизотропияны диссоциациялауды сыртқы күштердің әсерінен (111) беті, және өңдеу тиімділігі шектеулі. PCD - бұл микроэлементті гауһар бөлшектері белгілі бір құралдармен синтезделген полимер. Бөлшектердің бұзылған жиналуының хаотикалық сипаты оның макроскопиялық изотропты сипатқа әкеледі, және созылу күшінде бағыты мен бөлшектері жоқ. Бір кристалды алмазбен салыстырғанда, PCD дәнінің шекарасы анизотропты азайтады және механикалық қасиеттерді оңтайландырады.
1. PCD кесу құралдарының жобалық принциптері
(1) PCD бөлшектерінің мөлшерін ақылға қонымды таңдау
Теориялық тұрғыдан, ПКД дәндерді тазартуға тырысуы керек, ал өнімдер арасындағы қоспалардың таралуы анизотропты жеңу үшін мүмкіндігінше біркелкі болуы керек. PCD бөлшектерінің мөлшерін таңдау өңдеу жағдайларына да байланысты. Жалпы, жоғары берік, жақсы қаттылық, жақсы әсері бар, жақсы әсерге төзімділігі және ұсақ астықпен әрлеу үшін қолдануға болады, ал супер әрлеу үшін қолдануға болады, ал дөрекі дәнді жалпы дөрекі өңдеу үшін пайдалануға болады. PCD бөлшектерінің мөлшері құралды тозуға айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Тиісті әдебиеттерде шикізат астығы астық үлкен болған кезде, тозу кедергісі астық мөлшерінің төмендеуімен біртіндеп артады, бірақ астық мөлшері өте аз, бірақ бұл ереже қолданылмайды.
Қатысты тәжірибелерде төрт гауһар ұнтақты таңдады, 10um, 5um, 2UM және 1UM бөлшектерімен, ал 1-ге бөлшектердің мөлшері бар және ол: ① шикізаттың бөлшектерінің мөлшерін азайтып, біркелкі бөлінеді деген қорытындыға келді; ② төмендеуімен, PCD тозуы мен ыстыққа төзімділігі біртіндеп азайды.
(2) Пышақтың аузын және пышақтың қалыңдығын анағұратты таңдау
Пышақ аузының формасы негізінен төрт құрылымды қамтиды: инверттелген жиек, шеңбер шеңбер, төңкерілген шпагнотека, айналма тірек және өткір бұрыш. Өткір бұрыштық құрылым жиекті жылдам етеді, кесу жылдамдығы қысқартуды және буррді айтарлықтай азайтады, өнімнің беткі сапасын жақсартуға, төмен кремний алюминий қорытпасына және басқа төмен қаттылыққа, түсті металды әрлеуге ыңғайлы. Ошуды дөңгелек құрылым пышақтың аузын тірілтеді, R бұрышын қалыптастыра алады, пышақтың сынуын, пышақтың сынуын тиімді, орташа / биік кремний алюминий қорытпасын өңдейді. Кейбір ерекше жағдайларда, мысалы, таяз кесу тереңдігі және шағын пышақ тамақтандыру, дөңгелек құрылымға артықшылық беріледі. Инверттелген жиек құрылымы жиектер мен бұрыштарды көбейтуге, пышақты тұрақтандырады, бірақ сонымен бірге қысым мен кесуге төзімділікті арттырады, жоғары кремний алюминий қорытпасы үшін ауыр жүктеме кесуге қолайлы болады.
ЭДМ-ны жеңілдету үшін әдетте жұқа PDC парағы (0.3-1,0 мм), сонымен қатар карбид қабаты, құралды жалпы қалыңдығы шамамен 28 мм құрайды. Карбид-қабат кернеудің кернеуін болдырмау үшін тым қалың болмауы керек
2, PCD құралын өндіру процесі
PCD құралын өндіру процесі оның қолданылуының және дамуының кілті болып табылатын құралдың кесу өнімділігі мен қызмет ету мерзімін тікелей анықтайды. PCD құралын өндіру процесі 5-суретте көрсетілген.
(1) PCD композициялық таблеткаларын (PDC) өндіру
PDC өндірістік процесі
PDC әдетте жоғары температурада (1000-2000 ℃) және жоғары қысымды (5-10 банкомат) табиғи немесе синтетикалық гауһар ұнтағынан және синтетикалық гонд ұнтағынан тұрады. Байланыстыратын агент TIC, SIC, FE, CO, NI, NI, т.б. байланыстыратын көпірді құрайды. PDC әдетте диаметрі мен қалыңдығы бар дискілерге, ұнтақталған және жылтыратылған және басқа да тиісті физикалық және химиялық емдеумен айналысады. PDC-дің идеалды формасы біртұтас кристалды алмаздың керемет физикалық сипаттамаларын мүмкіндігінше, мүмкіндігінше керемет түрде сақтап қалуы керек, демек, денедегі қоспалар бір уақытта, мүмкіндігінше, бөлшектер,
② Жартқыштарды жіктеу және таңдау
Бекіткіш - PCD құралының жылу тұрақтылығына әсер ететін маңызды фактор, ол оның қаттылығына тікелей әсер етеді, төзімділігі мен жылу тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Жалпы компьютерлердің байланыс әдістері: темір, кобальт, никель және басқа да металдар. CO және W аралас ұнтақ байланыс агенті ретінде пайдаланылды, ал PCD-дің жан-жақты өнімділігі синтез қысымы 5,5 GPA болды, ал температура температурасы 1450 ℃, ал 4минс үшін оқшаулау болды. SIC, TIC, WC, TIB2 және басқа да керамикалық материалдар. SIC SIC жылу тұрақтылығы оған қарағанда жақсы, бірақ қаттылық пен сыну қаттылығы салыстырмалы түрде төмен. Шикізат мөлшерінің тиісті қысқаруы PCD қаттылығы мен қаттылығын жақсарта алады. Ультра жоғары температурада графитпен немесе басқа көміртекті көздері бар, ультра жоғары температура мен жоғары қысыммен, наноскале полимер гауһарына (NPD) жағылған. Графитті қолдану NPD дайындау үшін алдын-ала дайындық үшін ең қажет жағдайлар, бірақ синтетикалық NPD ең жоғары қаттылық пен механикалық қасиеттерге ие.
③ түйірлерді таңдау және бақылау
Шикізат алмас ұнтағы - бұл PCD жұмысына әсер ететін негізгі фактор. Алмаз микроэнергетикасын алдын-ала бөліп, аз мөлшерде заттарды қосып, аз мөлшерде гауһар бөлшектердің өсуіне кедергі келтіреді және агрегаттардың ақылға қонымды таңдауы анформальды алмаз бөлшектердің өсуіне кедергі келтіруі мүмкін.
Біркелкі құрылымы бар жоғары таза NPD анизотропияны тиімді жоя алады және механикалық қасиеттерді одан әрі жақсартады. Жоғары энергиялы допты тегістеу әдісімен дайындалған нанографиялық преурсь Оттегі ұнтақты жоғары температурада, гауһарға дейінгі гауһарға дейінгі гауһар, ламелла және гранулярлы NPD, ламелланың қалыңдығына дейін жоғарылатады.
④ Кешіккен химиялық емдеу
Сол температурада (200 °) және уақыт (20 сағат), Льюис қышқылы-FECL3-тің кобальтын кетіру эффектісі суға қарағанда едәуір жақсы болды, ал HCL-дің оңтайлы қатынасы 10-15г / 100мл болды. Кобальтты кетіру тереңдігі артқан сайын, ПХД жылу тұрақтылығы жақсарады. Дәнді дақылдар PCD үшін, күшті қышқылмен емдеу CO-ны толығымен шеше алады, бірақ полимерлі қойылымға үлкен әсер етеді; Синтетикалық поликристалл құрылымын өзгерту және PCD тұрақтылығын жақсарту үшін күшті қышқылмен біріктіретін TIC және WC қосу. Қазіргі уақытта PCD материалдарын дайындау процесі жақсарып, өнімнің қаттылығы жақсы, анизотропия едәуір жақсарды, коммерциялық өндіріс, сабақтас салалар тез дамып келеді.
(2) ПКД пышақты өңдеу
① Кесу процесі
ПХД жоғары қаттылығы, жақсы тозған және жоғары қиын кесу процесі бар.
② Дәнекерлеу процедурасы
ПДС және пышақ денесі механикалық қысқыш, байланыстыру және жыпылықтау. Карбид матрицасындағы PDC, оның ішінде вакуумды пеш, вакуумды диффузиялық дәнекерлеу, жоғары жиілікті индукциялық қыздыру, лазерлік дәнекерлеу және т.б., лазерлі дәнекерлеу және т.б. баспалдын, жоғары жиілікті индукциялық қыздырудың төмен құны және жоғары қайтарымы бар. Дәнекерлеу сапасы ағынмен, дәнекерлеу қорытпаларымен және дәнекерлеу температурасына байланысты. Дәнекерлеу температурасы (әдетте, 700 ° ℃ ℃ ℃), температура тым жоғары, температура тым жоғары, бұл дәнекерлеу әсеріне тікелей әсер етеді, бұл дәнекерлеу әсеріне тікелей әсер етеді, ал температурасы тым төмен температураға әкеледі. Дәнекерлеу температурасын оқшаулау уақыты және PCD қызару тереңдігі арқылы басқаруға болады.
③ Пышақты тегістеу процесі
PCD құралын тегістеу процесі - бұл өндіріс процесінің кілті. Әдетте, пышақтың және пышақтың ең жоғары мәні 5um ішінде, ал доғ радиусы 4 шамада; Алдыңғы және артқы кескіш беті беттің бетіне көз жеткізіңіз, тіпті алдыңғы кескіш бетіне айна талаптарын қанағаттандыру үшін, тіпті 0,01 мк м-ге дейін төмендетіңіз, чиптерді алдыңғы пышақ бетіне ағып, пышақпен жабысыңыз.
Пышақты тегістеу процесінде гауһар ұнтақтайтын доңғалақ, электр пышағы ұнтақтау (EDG), металл Биндерлер Олардың ішінде гауһар ұнтақталған доңғалақты механикалық пышақты тегістеу - ең жетілген, ең көп қолданылатын.
Қатысты тәжірибелер: ① Бөлек бөлшектердің ұнтақтайтын дөңгелегі жүз пышақ құлдырауға әкеледі, ал тегістеу дөңгелегінің бөлшектерінің мөлшері азаяды, ал пышақтың сапасы жақсырақ болады; Бөлшектердің мөлшері Тегістеуіш доңғалақының мөлшері ұсақ бөлшектердің немесе ультрафинді PCD құралдарының пышақ сапасымен тығыз байланысты, бірақ дөрекі бөлшектер PCD құралдарына әсері бар.
Үйде және шетелде ілеспе зерттеулер негізінен пышақты тегістеу механизмі мен процесіне бағытталған. Пышақты тегістеу механизмінде термохимиялық алып тастау және механикалық шығару басым, және сынғыш болып, ал сынғыш және шаршауды кетіру салыстырмалы түрде аз. Тегістеу, әр түрлі байланыстырушы агенттің күш пен жылу кедергісіне сәйкес, тегістеуіш доңғалақтарының күш-жігеріне және айналдыру жиілігін мүмкіндігінше жылдамдық пен бұралу жиілігін жақсартыңыз, майдаланудан және шаршауды болдырмаңыз, термохимиялық алып тастаудың үлесін жақсартыңыз және бетінің кедір-бұдырын азайтыңыз. Құрғақ тегістеудің бетінің кедір-бұдырлығы төмен, бірақ өңделетін температураға дейін оңай, күйік құралының беті,
Пышақты тегістеу процесі келесіге назар аудару керек: ① Prach Brack ұнтақтау процесінің параметрлерін таңдаңыз, бұл ауыз қуысының сапасына жақсы, алдыңғы және артқы пышақтың беті жоғарырақ болады. Алайда, сонымен қатар жоғары ұнтақтаушы күш, үлкен шығын, аз мөлшерде тегістеу тиімділігі, қымбат; The Доңғалақты доңғалақтың сапасын, бөлшектердің мөлшерін, концентрациясының, концентрациясының, концентрациясының, концентрациясының, концентрациясының, тегістеуі, ұнтақталған дөңгелекті кию, жеткілікті құрғақ және ылғалды пышақты тегістеу шарттарымен, құралды алдыңғы және артқы бұрыш, пышақ ұштығы және басқа параметрлер, ал құралдың беткі қабатын жақсартады.
Әр түрлі байланыстырғыш гауһар түсетін доңғалақ әр түрлі сипаттамаларға ие және әртүрлі тегістеу механизмі мен әсері бар. Шайин байланыстырғыш гонд құм дөңгелегі жұмсақ, тегістейтін бөлшектер ерте кетеді, жылу кедергісі жоқ, беті жылу, пышақты тегістеу беті бағамен, үлкен қаттылыққа бейім; Металл блезонд гудонын тегістеу доңғалағын ұсақтау, жақсы формуляция, жақсы формуляция, төмен тиімділігі, жоғары тиімділігі, жоғары тиімділік, алайда, бөлшектердің төмендеуі өздігінен өткірлендіруді нашарлатады, ал кесу жиектеріне қатты зиян келтіруі мүмкін; Керамикалық байланыстырушы гауһар тышқан доңғалақының орташа беріктігі, жақсы, алдағыдай, тегістеуіш тежеушілігімен, тегістеу доңғалақтары аз, жақсы, жақсы, ал ең жоғары тиімділігіне бейімделеді, бірақ гауһар тастар мен байланыстырғыштың денесі құрал бетіне арналған шұңқырлардың пайда болуына әкеледі. Өңдеу материалдарына сәйкес, жан-жақты тегістеу тиімділігі, абразивті беріктігі және дайындаманың беттік сапасы.
Талқылау тиімділігі зерттеулер негізінен өнімділік пен бақылау құнын жақсартуға бағытталған. Әдетте, тегістеу жылдамдығы Q (бір блокқа арналған PCD алып тастаңыз) және g (PCD-ді шығару) g (PCD шығарып алу коэффициенті) бағалау критерийлері ретінде пайдаланылады.
Неміс ғалым Кентер ПДС тұрақты қысымымен, тестілеу: ① Тесіктер жылдамдығын, пеш бөлшектерінің мөлшерін, пцдердің бөлшектерінің мөлшерін және салқындатқыш концентрациясын арттырады, тегістеу жылдамдығы мен тозуы төмендейді; ② Бөлшектердің мөлшерін көбейтеді, тұрақты қысымды арттырады, тегістеу дөңгелегіндегі гауһар концентрациясын, тегістеу жылдамдығының және тозу коэффициентінің жоғарылауын арттырады; ③ Биндер түрі әртүрлі, тегістеу жылдамдығы мен тозу коэффициенті әр түрлі. Кентер ПКД құралы пышағын тегістеу процесі жүйелі түрде зерттелді, бірақ пышақтың ұнтақтау процесінің әсері жүйелі түрде талданбаған.
3. PCD кесу құралдарын пайдалану және пайдалану
(1) Құралдарды кесу параметрлерін таңдау
PCD құралының бастапқы кезеңінде өткір жиек аузы біртіндеп өтті, ал өңдеу бетінің сапасы жақсырақ болды. Қиындық пышақты тегістеуге әкеліп соқтыра алады, кескіш жиектің беттік сапасын тиімді түрде алып тастай алады, сонымен бірге, өңделген бетті қысып, жөндеуге арналған дөңгелек жиек радиусы, осылайша дайындаманың беткі сапасын жақсартады.
PCD құралының бордақылау құралы алюминийден жасалған алюминий қорытпасы, әдетте, 4000 метрден, шұңқырларды өңдеу, әдетте, 800 м / мин, жоғары серпімді пластиктен жасалған металл өңдеу жоғары жылдамдықты (300-1000 м / мин) алуы керек. Беру көлемі, әдетте, 0,08-0,15 мм / R арасында ұсынылады. Тым үлкен азық көлемі, кесу күші жоғарылайды, жұмыс бөлігінің қалдық геометриялық аймағының жоғарылауы; Тым аз, азық-түлік көлемі, кесу жылу өсіреді және тозудың жоғарылауы. Кесу тереңдігі жоғарылайды, кесу күші жоғарылайды, жылудың қысқаруы жоғарылайды, өмір азаяды, шамадан тыс кесу тереңдігі пышақтың құлдырауы мүмкін; Кішкентай кесу тереңдігі өңдеуге, тозуға және тіпті пышақтан құлап кетуге әкеледі.
(2) тозу формасы
Құралды өңдеудің дайын бөлігі, үйкеліс, жоғары температура және басқа себептер, тозу сөзсіз. Алмаз құралының тозуы үш кезеңнен тұрады: алғашқы жылдам тозу фазасы (өтпелі кезең ретінде де белгілі), тұрақты тозу фазасы тұрақты тозу фазасы және кейінгі жылдам тозу фазасы. Тезектің тез фазасы құралдың жұмыс істемейтінін және қайта өңдеуді қажет ететіндігін көрсетеді. Кесу құралдарының тозу формаларына жабысқақ тозу (суық дәнекерлеу тозуы), диффузиялық тозу, абразивті тозу, тотығу тотығуы және т.б.
Дәстүрлі құралдардан өзгеше, PCD құралдарының тозу формасы жабысқақ тозу, диффузиялық тозу және поликристалды қабаттың зақымдануы болып табылады. Олардың ішінде поликристаль қабатының зақымдалуы негізгі себеп болып табылады, ол нәзік пышақтың құлдырауы немесе PDC-де желінің жоғалуы, ол физикалық механикалық зақымдарға тиесілі, бұл процедуралық дәлдікке және дайындамалардың сынықтарын азайтуға әкелуі мүмкін. PCD бөлшектерінің өлшемі, пішіні, пішінді бұрышы, пышақ бұрышы, пышақ пішіні және өңдеу параметрлері пышақтың пышақ күші мен кесу күшіне әсер етеді, содан кейін полокристаль қабатының зақымдалуына әкеледі. Инженерлік тәжірибеде қажетті шикізат бөлшектерінің мөлшері, құрал параметрлері және өңдеу параметрлері, өңдеу жағдайларына сәйкес таңдалуы керек.
4. PCD кесу құралдарының даму тенденциясы
Қазіргі уақытта PCD құралының қолданылу спектрі дәстүрлі бұрғылаудан, фрезерлік, жоғары жылдамдықты кесуден бастап кеңейтілді және үйде және шетелде кеңінен қолданылады. Электрлік көлік құралдарының қарқынды дамуы дәстүрлі автомобиль өнеркәсібіне ғана әсер етіп қана қоймай, сонымен қатар құралдар индустриясына бұрын-соңды болмаған мәселелер туғызды, сонымен қатар, құрал-сайманның индустриясына, оңтайландыру мен инновацияны жеделдетуге шақырды.
PCD кесу құралдарының кең қолданылуы тереңдетіліп, кескіш құралдарды зерттеу мен игеруге ықпал етті. Зерттеулердің тереңдеуімен PDC техникалық сипаттамалары аз және кіші, астықты нақтылау сапасын оңтайландыру, өнімділігі, ұнтақтау жылдамдығы мен тозу коэффициенті жоғары және жоғары, пішін және құрылымды әртараптандыру. PCD құралдарының зерттеу бағыттары мыналарды қамтиды: ① Жұқа PCD қабатын зерттеу және дамыту; ② PCD-дің жаңа материалдарын зерттеу және дамыту; PCD PCD құралдарын жақсырақ дәнекерлеу және шығындарды одан әрі азайту бойынша зерттеулер; ④ Зерттеу тиімділікті арттыру үшін PCD құралының пышақты ұнтақтау процесін жақсартады; ⑤ Зерттеу PCD құралының параметрлерін оңтайландырады және жергілікті шарттарға сәйкес құралдарды қолданады; ⑥ Зерттеулер өңделген материалдарға сәйкес кесу параметрлерін ұтымды түрде таңдайды.
Қысқаша мазмұны
(1) PCD құралын кесу өнімділігі, көптеген карбидтер құралдарының тапшылығын жасау; Сонымен бірге, бағасы әрбір кристалды гауһар аспаптарынан әлдеқайда төмен, қазіргі заманғы кесуде, перспективалы құрал;
(2) өңделген материалдардың түрі мен орындалуына сәйкес, құралды өндіру және пайдалану бөлімі болып табылатын PCD құралдарының бөлшектерінің мөлшері мен параметрлерін ақылға қонымды таңдау,
(3) PCD материалында жоғары қаттылық бар, бұл пышақ округін кесуге арналған идеалды материал, бірақ сонымен бірге ол сонымен қатар құрастыруды кесу қиынға соғады. Өңдеу кезінде, ең жақсы шығындарды орындау үшін технологиялық қиындық пен өңдеу қажеттіліктерін жан-жақты қарастыру;
(4) PSD өңдеу материалдары Poffer округіндегі материалдар, біз құралдың қызмет ету мерзіміне, өндірісінің тиімділігі мен өнімнің сапасына қол жеткізу үшін өнімнің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін, өнімнің қызмет ету мерзімін ұзарту негізінде, мүмкіндігінше ақылға қонымды параметрлерді таңдауымыз керек;
(5) өзіне тән кемшіліктерді жеңу үшін жаңа PCD құралының материалдарын зерттеу және дамыту
Бұл мақала «SuperHard материалдық желісі"
POST TIME: MAR-25-2025
