Vieno sluoksnio deimantų įrankių litavimo sprendimai

Tyrimo būklės suvestinė ir analizė, susijusi su vienkartinio deimanto įrankių litavimo būsena:
1. Lydimo lydinių tyrimai 
1.1 Nikelio pagrindu pagaminti lydiniai

• Plačiai naudojami, pavyzdžiui, NI-CR lydiniai (turintys Cr, Si, B ir kitus elementus) per aukšto dažnio indukciją arba vakuuminį litavimą (1050 laipsnių -1100 laipsnis, šilumos išsaugojimas keletą sekundžių iki kelių minučių), sąsaja sukuria karbidus, tokius kaip cr₃c₂ ir cr₇c₃, kuris žymiai pagerina surišimo stiprumą).
• Šveicarija naudoja liepsnos purškimą kartu su argono ekranuotu litavimu, ir Vokietija patikrina, ar jo šlifavimo efektyvumas yra daugiau nei 3,5 karto didesnis nei elektropliacinių įrankių. -
• Nanjingo aeronautikos ir astronautikos universitetas Kinijoje patvirtino, kad karbido sluoksnis yra raktas į ryšį atliekant sąsajos reakcijos analizę.

 

1.2 Sidabriniai lydiniai

• „Ag-Cu-Ti“ litavimo užpildas (pvz., Ag67%-Cu20%-Ti12%) sukuria TIC sluoksnį vakuume, o ryšio stiprumas siekia 133MPA (Harbino technologijos institutas).
• Ag-Cu lydiniai, turintys pridėtą CR, gali būti palyginami ore, o cr₃c₂ sukuriamas sąsajoje, kad būtų išvengta deimantų grafitizacijos aukštoje temperatūroje (Nanjingo aeronautikos ir astronautikos universitetas).

 

1.3 Vario pagrindu pagaminti lydiniai

• Cu-SN-ti-Zr ir kiti lydiniai sudaro daugiasluoksnes struktūras per vakuuminį litavimą (930 ° C). „Xi'an Jiaotong“ universiteto naminė vario pagrindu pagaminta litavimo medžiaga turi žemą litavimo temperatūrą, sumažina abrazyvinių dalelių šiluminę pažeidimą ir turi platesnį prisitaikymą.
• Taivano universitetas palygino vakuuminį ir lazerinį litavimą ir nustatė, kad vakuuminės sąlygos sudaro nuolatines TIC plėveles, o lazerio procesai sukuria tik nepertraukiamus sluoksnius.

 

2. LTABINIMO PROCESO IR PARAMETRŲ Optimizavimas 
2.1Process metodas

• Aukšto dažnio indukcija: Greitas greitis (kelios sekundės iki dešimčių sekundžių), tinkama nikelio pagrindu pagamintiems lydiniams, reikalingas argonas ar vietinė dujų apsauga.
• Vakuuminės krosnies litavimas:Tiksli temperatūros kontrolė (pvz., 920 ° C -1000 ° C, izoliacija 10-25 minutėms), pakankama sąsajos reakcija ir deimanto apsauga nuo oksidacijos.
• Lazeriu trunka: Taivano universiteto eksperimentai rodo, kad jis yra labai efektyvus (baigtas per 10 sekundžių), tačiau sąsajos karbido sluoksnio tęstinumas yra prastas.

 

 

 

2.2 Pagrindiniai parametrai

• Temperatūra: Per didelis deimantės grafiizavimas (pavyzdžiui, „Ag-Cu-Ti“ litavimo priemonė turi geriausią ryšio stiprumą esant 940 ° C).
• Karštas laikas: Cr pagrįsti lydiniai reikalauja trumpesnio laiko ({6-30 sekundžių), kad būtų išvengta per didelės difuzijos; Vario pagrindu pagaminti lydiniai reikalauja 10 minučių, kad būtų užtikrinta pakankama sąsajos reakcija.
• Apsauginė atmosfera: Argonas arba vakuumas (0. 2PA -6 × 10⁻³PA) gali sumažinti oksidaciją ir pagerinti drėgnumą.

 

3. Sąsajos reakcija ir klijavimo mechanizmas

• Pereinamieji metalai (Ti, Cr) reaguoja su deimanto paviršiumi, kad sudarytų karbido sluoksnį (Cr₃c₂, Tic ir kt.), Sudarant metalurginį ryšį.
• CR difuzija ir praturtinimas nikelio pagrindu pagamintu litavimu yra raktas, o sidabro pagrindu pagamintas litavimo priemonė priklauso nuo aktyvios TI reakcijos.
• Karbidų morfologija sąsajoje turi įtakos sukibimo stiprumui. Pavyzdžiui, ūglio formos Cr₇c₃ ir Flake Cr₃c₂ turi skirtingą poveikį ryšių stabilumui.

 

4. Abrazyvinio grūdų optimizavimo išdėstymo technologija
4.1 Tikslas:

Padidinkite lusto vietą, sumažinkite šlifavimo temperatūrą ir prailginkite įrankio tarnavimo laiką (pvz., Optimizuotas išdėstymas gali sumažinti deimanto kiekį ir padvigubinti pjovimo greitį).

 

4.2 Įdiegimo metodas

• Replikacijos technologija: SI šablonas įspaudžia mikroporinę deponuotą deimantų plėvelę, tinkančią mažo dydžio abrazyvams.
• Korpuso pelėsių paskirstymo metodas: ugniai atsparios dengimo iš anksto nustatytos skylės, skirtos užpildyti litavimo medžiagas ir abrazyvius grūdus, tinkančius sudėtingoms išlenktoms paviršiaus įrankiams.
• Greito lazerio prototipų kūrimas: naudokite CAD duomenų lazerio nuskaitymą, kad gautumėte fiksuoto taško litavimą, su dideliu tikslumu, bet didele kaina.

 

5. Veiklos palyginimas ir taikymo efektas

• Palyginti su elektroplinimo ir sukepinimo įrankiais, sustingusių įrankių abrazyvinis grūdų ekspozicijos aukštis yra didesnis (iki 70%), sustiprinamas jungimo stiprumas, o deimantų sklidimo greitis žymiai sumažėja.

 

5.1 Bandymo atvejai:

• Grunuotų deimantų šlifavimo ratų tarnavimo laikas yra daugiau nei 3 kartus didesnis nei elektropuluotų šlifavimo ratų, o didelio efektyvumo šlifavimo temperatūra sumažėja 30%-50%.
• Vieno sluoksnio grūdintų pjūklų ašmenų efektyvumas apdorojant granitą yra 4,9 karto didesnis nei elektropliuotų įrankių.

 

 

6. Dabartiniai iššūkiai ir ateities kryptys
6.1 Apdorojimo sunkumai:

• Didelio našumo masinės gamybos stabilumo kontrolė, smulkios grūdės abrazyvinės dalelės (tokios kaip vienodas mikrokalerių laipsnio deimanto pasiskirstymas).

 

6.2 Tyrimų kryptys:

• Tritarinės medžiagos sudėties gerinimas (pvz., Pridedant retųjų žemių elementus, kad būtų galima reguliuoti drėgnumą).
• Automatizuota gamyba (lazerio litavimo greitas prototipų kūrimas, tyrimai ir abrazyvinės automatinės išdėstymo įrangos kūrimas).
• Išplėskite taikymo sritis (pvz., Naftos gręžimo bitai, tikslus keraminis perdirbimas ir kt.).

 

Tyrimų išvada
Lydymo technologija žymiai pagerina vieno sluoksnio deimantų įrankių veikimą naudojant tarpfazinį cheminį metalurginį ryšį. Nikelio, sidabro pagrindu pagamintos ir vario tempimo medžiagos turi savo pranašumus.

 

Ateityje būtina įveikti didelio masto gamybos sunkumus, suderinti abrazyvinio išdėstymo optimizavimą su naujų litavimo medžiagų kūrimu ir skatinti jos plačiai pritaikymą efektyvaus apdorojimo srityje.