Ar yra superhard įrankių medžiagų rinka ateityje

Tobulėjant medžiagų pramonei ir tiksliųjų mašinų pramonei, preciziško pjovimo, itin tikslaus pjovimo ir sudėtingų pjovimo medžiagų naudojimas didėja, o itin kietų įrankių medžiagų naudojimas vis plačiau naudojamas. Superhard medžiagos įrankis pasižymi dideliu efektyvumu, ilgu tarnavimo laiku ir gera apdirbimo kokybe. Anksčiau jis daugiausia buvo naudojamas apdailai. Pastaraisiais metais tobulinant dirbtinių itin kietų įrankių medžiagų gamybos procesą, kontroliuojant žaliavų grynumą ir grūdelių dydį, naudojant kompozicines medžiagas ir karšto presavimo procesą, taikymo sritis plečiasi, be to, tinka bendra apdaila ir pusiau apdaila, bet taip pat gali būti naudojamas grubiam apdirbimui. Tai tarptautiniu mastu pripažinta kaip viena produktyviausių mūsų laikų įrankių medžiagų. Naudojant itin kietas medžiagas plienui, ketui, spalvotiesiems metalams ir lydiniams apdirbti, pjovimo greitis yra viena eilės tvarka didesnis nei kietojo lydinio, o įrankio tarnavimo laikas yra dešimtis ar net šimtus kartų didesnis nei kietojo lydinio. . Tuo pačiu metu jo išvaizda keičia ir tradicinę technologijų koncepciją. Itin kietas įrankis gali būti naudojamas tiesiogiai tekinant ir frezuojant, o ne šlifuojant (ar poliruojant). Grūdintoms dalims apdoroti vietoj kelių procesų galima naudoti vieną procesą, labai sutrumpinant proceso eigą.

 

Superkietų įrankių medžiagų kūrimas

Superhard įrankių medžiaga reiškia natūralų deimantą ir dirbtinį deimantą bei panašų kietumą ir savybes CBN (kubinį boro nitridą). Kadangi natūralaus deimanto kaina yra gana didelė, gamyboje dažniausiai naudojamas dirbtinis polikristalinis deimantas (PCD), polikristalinis kubinis boro nitridas (PCBN) ir jų kompozicinės medžiagos.

Jau 195 0-aisiais Jungtinės Valstijos kaip įrankių medžiagas naudojo dirbtinius deimantinius mikromiltelius ir dirbtinius CBN mikromiltelius aukštoje temperatūroje, aukštu slėgiu, katalizatorių ir rišiklius sukepinant į didelio dydžio polikristalinius blokus. Nuo tada jį sukūrė DeBeers Pietų Afrikoje, buvusioje Sovietų Sąjungoje ir Japonijoje. Aštuntojo dešimtmečio pradžioje buvo pristatytas sudėtinis deimantų arba CBN ir kietojo lydinio lakštas. Jie gaminami sukepinant arba spaudžiant 0,5–1 mm PCD arba PCBN sluoksnį ant kietojo lydinio matricos, o tai išsprendžia tokias problemas kaip ypač kietų pjovimo įrankių medžiagų mažas stiprumas lenkimui, įdėklų suvirinimo sunkumai, kad būtų galima pritaikyti super kietieji pjovimo įrankiai įžengė į praktinį etapą. Šiuo metu yra sintetinių didelių monokristalinių deimantų ir funkcinių medžiagų, tokių kaip deimantinės plėvelės danga ir stora deimantinė plėvelė, pagaminta naudojant CVD (cheminį garų nusodinimą), kurios labai išplečia ypač kietų įrankių medžiagų taikymo sritį.

Itin kietų įrankių medžiagų tyrimai ir taikymas prasidėjo septintajame dešimtmetyje, o itin kietų medžiagų ir jos gaminių gamintojas buvo įkurtas Guiyang mieste 1970 m. Per visus 20 metų nuo 1970 iki 1990 metų itin kietų medžiagų metinė produkcija tik padidėja nuo 460,{ {6}} karatų iki 35 mln. karatų. Dešimtajame dešimtmetyje daugelis itin kietų medžiagų gamybos įmonių pristatė pilnus itin kietų medžiagų sintezės įrangos ir technologijų komplektus iš užsienio šalių, o produkcija sparčiai vystėsi. Iki 1997 m. metinė sintetinių deimantų produkcija mūsų šalyje pasiekė apie 500 milijonų karatų, o CBN produkcija siekia 8 milijonus gramų.

 

Itin kietų įrankių medžiagų savybės

Deimantas turi didelį kietumą ir atsparumą dilimui, o jo mikrokietumas gali siekti 10000HV. Tai kieta medžiaga tarp įrankių medžiagų. Tuo pačiu metu jo trinties koeficientas yra mažas, nėra afiniteto su ne geležiniu metalu, drožlių srautas yra lengvas, didelis šilumos laidumas, pjaustant nėra lengva susidaryti drožlių auglį, apdirbamo paviršiaus kokybė yra gera. Jis gali efektyviai apdoroti spalvotųjų metalų ir nemetalines medžiagas, tokias kaip varis, aliuminis ir kiti spalvotieji metalai bei jų lydiniai, keramika, sukepintas kietasis lydinys, įvairios pluoštu ir dalelėmis sustiprintos kompozicinės medžiagos, plastikai, guma, grafitas, stiklas ir įvairi dilimui atspari mediena (ypač medžio masyvo ir faneros kompozitinės medžiagos).