Metoda wytwarzania tarczy diamentowej
Tarcza diamentowa to specjalne narzędzie do cięcia laserowego, które jest szeroko stosowane w produkcji i obróbce twardych i kruchych materiałów, takich jak marmur i porcelana. Tarcza diamentowa składa się głównie z dwóch części; podłoża i głowicy tnącej. Podłoże jest kluczowym punktem podparcia dla przyklejenia głowicy tnącej. , a głowica tnąca jest częścią cięcia laserowego podczas procesu aplikacji. Głowica tnąca będzie zużywana w sposób ciągły podczas użytkowania, podczas gdy podłoże nie jest łatwe. Głowica tnąca często może wykonywać cięcie laserowe, ponieważ zawiera diament. Diament jest obecnie najtwardszą substancją, która ściera cięty przedmiot w głowicy tnącej. Cząsteczki diamentu są zamknięte w głowicy tnącej za pomocą materiałów metalowych. Podczas procesu aplikacji metalowy zarodek i diament razem Ogólnie rzecz biorąc, idealną sytuacją jest to, że zużycie metalowego korpusu jest szybsze niż w przypadku złota i stali, co może nie tylko zapewnić ostrość głowicy tnącej, ale także zapewnić dłuższą żywotność głowicy tnącej.
Wraz z szybkim rozwojem pojazdów, lotnictwa i kosmonautyki rosną wymagania dotyczące właściwości materiałów i technologii przetwarzania. Szeroko stosowane są nowe materiały, takie jak elastomery z włókna węglowego, materiały polimerowe na bazie metali o ulepszonych cząstkach (PRMMC) oraz ceramika strukturalna. Materiały te charakteryzują się dużą wytrzymałością, dobrą odpornością na ścieranie oraz małym współczynnikiem rozszerzalności, co decyduje o tym, że żywotność narzędzi podczas ich obróbki jest bardzo krótka. Rozwój i projektowanie nowych, odpornych na zużycie i stabilnych super twardych narzędzi wiertniczych jest przedmiotem innowacji technologicznych dla wielu szkół wyższych, instytutów badawczych i przedsiębiorstw. Diament łączy mechanikę strukturalną, optykę elektronową, termodynamikę, materiały akustyczne, optykę elektronową i wiele innych doskonałych właściwości. Ma bardzo wysoką wytrzymałość, niski opór tarcia, wysoką wymianę ciepła, niski współczynnik rozszerzalności liniowej i chemiczną plastyczność organiczną. idealny surowiec.
Obecnie istnieją cztery główne metody produkcji i przetwarzania diamentu: narzędzie do powlekania folią z tworzywa sztucznego, narzędzie do spawania elektrycznego grubej warstwy diamentu, narzędzie do kalcynowania diamentu i narzędzie z monokrystalicznego diamentu.
Narzędzie do powlekania folii z tworzywa sztucznego
Narzędzie powlekane folią z tworzywa sztucznego jest narzędziem wykonanym przez osadzanie diamentowej folii z tworzywa sztucznego na surowcu o dobrej sztywności i właściwościach wysokotemperaturowych zgodnie z metodą organicznego chemicznego osadzania cieczy (CVD).
Ponieważ system odkształceń termicznych ceramiki serii Si3N4, narzędzi z węglika spiekanego serii WC-Co i ich materiałów metalowych W jest zbliżony do diamentu, naprężenia wewnętrzne spowodowane tworzeniem się filmu są niewielkie, więc można je stosować jako materiał bazowy korpus noża. W narzędziach z węglika spiekanego na bazie WC-Co obecność fazy wiążącej Co może łatwo spowodować tworzenie się grafitu o wysokiej czystości pomiędzy warstwą diamentu a materiałem bazowym i zmniejszyć siłę przyczepności. Wymagana jest obróbka przygotowawcza w celu usunięcia uszkodzeń Co przed osadzeniem. (Zazwyczaj Co jest usuwane przez trawienie kwasem).
Metoda osadzania organicznej chemicznej fazy ciekłej wykorzystuje określoną metodę aktywacji gazu za pomocą źródła C, a pod bardzo niskim ciśnieniem gazu atomy tlenu osadzają się w określonym obszarze, a atomy tlenu wytwarzają diamenty w procesie kohezji i zeznanie. Wzajemnie. Obecnie metody CVD stosowane do osadzania diamentów obejmują głównie: ogrzewanie mikrofalowe, gorący drut wolframowy, metodę rozpylania łuku prądu stałego itp.
Zaletą diamentowej folii z tworzywa sztucznego jest to, że można ją nakładać na narzędzia o złożonych kształtach geometrycznych, takie jak ostrza tnące, narzędzia do toczenia końcówek, rozwiertaki i wiertła kręte; może być używany do wiercenia wielu materiałów niemetalicznych, cięcia Prędkość jest mała, odkształcenie jest małe, praca jest stabilna, uszkodzenie jest powolne, a przedmiot obrabiany nie jest łatwo zdeformowany. Nadaje się do głębokiej obróbki przedmiotu obrabianego z dobrym materiałem i małą tolerancją wymiarową. Główną wadą jest to, że przyczepność między folią diamentową a materiałem podstawowym jest słaba, a narzędzie do folii diamentowej nie ma możliwości ponownego szlifowania.
Diamentowe narzędzie do spawania elektrycznego grubej folii
Proces produkcji diamentowych narzędzi do spawania elektrycznego i narzędzi spawalniczych na ogół obejmuje: przygotowanie folii diamentowej na dużą skalę; przycinanie folii diamentowej do kształtu i specyfikacji niezbędnych dla narzędzia; spawanie elektryczne i spawanie grubej warstwy diamentu i surowca materiału podstawowego narzędzia; wiercenie diamentowym narzędziem grubowarstwowym Szlifowanie i polerowanie krawędzi. (1) Przygotowanie i cięcie laserowe grubej warstwy diamentu
Powszechną metodą przetwarzania w celu przygotowania grubej warstwy diamentu jest metoda CVD strumienia wody w technologii plazmy prądu stałego. Diament osadza się na stopie aluminium WC-Co (obróbka szkła lustrzanego na powierzchni), a warstwa diamentu odpada automatycznie podczas procesu chłodzenia podłoża. Ta metoda ma większą szybkość osadzania (do 930 μm / h), a stała sieci jest ściślej zintegrowana, ale powierzchnia wzrostu jest stosunkowo szorstka. Wysoka wytrzymałość, odporność na ścieranie i nieprzewodność warstwy diamentowej decydują o jej cięciu metodą cięcia laserem światłowodowym (cięcie może odbywać się w środowisku gazu, co2 i argonu). Zastosowanie cięcia laserem światłowodowym może nie tylko przyciąć grubą warstwę diamentu do wymaganego kształtu i rozmiaru, ale także wyciąć tylny róg narzędzia, który ma zalety wąskiego rzazu i wysokiej wydajności.
Diamentowe kalcynowane narzędzie do ciała
Grubą warstwę diamentu przetwarza się przez wytłaczanie i mielenie na kryształy diamentu o średnim rozkładzie wielkości cząstek 32-37 μm lub kryształy diamentu otrzymuje się bezpośrednio metodą ultrawysokiego ciśnienia, a proszek krystaliczny osadza się na WC{{ 2}} procent wagowy stopu aluminium Co, a następnie zabezpieczyć go folią Ta, kalcynowaną w temperaturze 5,5 GPa, 1500 stopni przez jedną godzinę, aby uzyskać diamentowy korpus kalcynowany, a narzędzie tokarskie wykonane z tego kalcynowanego systemu ma wysoką odporność na zużycie.
Narzędzie z pojedynczego kryształu diamentu
Narzędzia diamentowe z pojedynczym kryształem zazwyczaj mocują diamentowy monokryształ na małej głowicy tnącej, a mała głowica tnąca jest mocowana na wytaczarce narzędzia tokarskiego za pomocą śrub lub szpilek. Główne metody mocowania diamentu na małej głowicy tnącej to: metoda wzmocnienia konstrukcji mechanicznej (szlifować dolną krawędź i powierzchnię dociskową diamentu, a następnie docisnąć i przymocować ją do małej głowicy tnącej za pomocą kołków); Metoda metalurgii proszków (diament Włóż go do proszku stopu, zwiększ ciśnienie i kalcynuj w pompie próżniowej, aby zamocować diament na małej głowicy noża); metoda klejenia i lutowania twardego (użyj spoiwa nieorganicznego lub innego spoiwa do mocowania diamentu). Ponieważ różnica współczynnika rozszerzalności liniowej między diamentem a materiałem podstawowym jest zbyt duża, diament łatwo się poluzowuje i odpada.
