Потпуна анализа особина, карактеристика и примена материјала супертврдих резних алата

Потпуна анализа особина, карактеристика и примена материјала супертврдих резних алата

У областима прецизне производње и -брзине обраде, супертврди материјали алата постали су „оружје“ прецизне обраде због својих одличних перформанси. Овај чланак ће почети са два главна супертврда материјала - дијамантом и кубним бор нитридом (ЦБН), који ће вас водити кроз чврсту снагу „индустријских зуба“ од њихових типова, својстава и сценарија примене!

Ⅰ. Дијамантски алати за сечење: "краљ тврдоће" у природи

Дијамант је изомер угљеника са микротврдоћом од 10000ХВ, што га чини најтврђом супстанцом познатом у природи. Његови алати за сечење су познати по својој високој тврдоћи, високој отпорности на хабање, ниском коефицијенту трења и одличној топлотној проводљивости, што их чини „врхунским оружјем“ за обраду обојених метала-и не-материјала.

 

1. Три главне врсте дијамантских алата за сечење
(1) Природни дијамантски алати за сечење

• „Краљ прецизне обраде“ са стогодишњом историјом, са радијусом резне ивице до 0,002 μм, може постићи ултра- ултра танко сечење и изузетно ниску храпавост површине, што га чини незаменљивим алатом у областима као што су ваздухопловство и оптика.

 

(2) ПЦД (Полицристаллине Диамонд) алати за сечење

• Након продора технологије синтезе високих{0}температура и високог{1}}притиска 1970-их, ПЦД сечива су постала главна струја индустрије са ниском ценом и високом отпорношћу на хабање. Његови извори сировина су у изобиљу, а цена му је само 1/10 до 1/50 природног дијаманта. Широко се користи у прецизном резању-обојних метала као што су алуминијум и бакар.

 

(3) ЦВД дијамантски алати за сечење

• Синтетизована хемијским таложењем паре на хетерогеним подлогама, структура је конзистентна са природним дијамантом и комбинује предности монокристалног и поликристалног. Појавио се у областима као што су прерада дрвета и полупроводници.

 

2. Карактеристике перформанси: тврдо, брзо, стабилно, тачно
(1) Тврдоћа и отпорност на хабање:

• Природна тврдоћа дијаманта је 10-100 пута већа од тврдоће тврдих легура, што значајно побољшава век трајања алата.

 

(2) Низак коефицијент трења:

• изузетно низак коефицијент трења са-обојеним металима, ниска сила резања и минимална деформација.

(3) Ултра оштра резна ивица:

• Радијус резне ивице природног дијаманта може да достигне 0,002 м, подржавајући ултра прецизну машинску обраду.

(4) Висока топлотна проводљивост:

• топлота резања се брзо распршује, температура алата је ниска, коефицијент топлотног ширења је мали, а стабилност димензија је одлична.

 

3. Сценарији апликације:
(1) Прецизно сечење велике брзине:

• материјале отпорне{0}} на хабање као што су легура силицијум алуминијума, фиберглас, керамика итд.

(2) Процес завршне обраде:

• Полирање површине-обојних метала.

(3) Ограничења:

• Лоша термичка стабилност. Тврдоћа нагло опада када температура резања пређе 700-800 степени. Није погодно за интеракцију између дијаманта (угљеника) и атома гвожђа на високим температурама у црним металима, јер ће се атоми угљеника трансформисати у графитне структуре и алат за сечење је склон оштећењу.

 

Ⅱ. Кубни бор нитрид (ЦБН): 'Рат високих температура' црних метала

1. Два главна типа кубних алата за сечење бор нитрида
(1) Интегрисана ПЦБН оштрица

Цело тело је синтеровано од поликристалног ЦБН, погодног за -брзину машинску обраду са великим количинама сечења, као што је тешко окретање аутомобилских зупчаника након гашења.

 

(2) ПЦБН композитно сечиво
Композит ПЦБН слоја дебљине 0,5-1,0 мм на подлози од тврде легуре, балансира жилавост и отпорност на хабање, широко се користи у прецизној машинској обради челика за лежајеве и челика за калупе.

 

 

2. Карактеристике перформанси:
(1) Висока тврдоћа и отпорност на хабање: Тврдоћа је близу дијаманта, погодна за обраду материјала високе тврдоће (као што је каљени челик).

 

(2) Ултра висока термичка стабилност: Отпорност на топлоту достиже 1400~1500 степени, што је двоструко више од дијаманта и подржава сечење великом{3}}брзином.

 

(3) Хемијска инертност: Нема реакције са материјалима на бази гвожђа-на 1200-1300 степени, избегавајући озбиљно хабање.

 

(4) Добра топлотна проводљивост: Топлотна проводљивост је друга после дијаманта, далеко га превазилази брзи челик и тврде легуре.

 

(5) Низак коефицијент трења: ниска сила резања, висок квалитет површине.

 

 

3. Сценарио примене: "Немесис" каљеног челика и тврдог ливеног гвожђа
(1) Обрада материјала који се тешко сече:

каљени челик, тврдо ливено гвожђе, легуре на високим{0}}температурама, површински прскани материјали

 

(2) Висока прецизна обрада:

Висока прецизност, са храпавошћу површине од Ра0,20м.

 

(3) Ограничења:

Слаба жилавост, није погодна за грубу обраду при малим брзинама и великим ударним оптерећењима. Сечење пластичних материјала као што су легуре алуминијума, легуре бакра итд. је склоно нагомилавању струготина.

 

Ⅲ. Водич за избор супертврдих алата за сечење

1. Алати за сечење дијаманата:

Приоритет се даје високо{0}}прецизној машинској обради-обојних и неметала, а потребна је и строга контрола температуре резања.

 

2. Кубични алати за сечење бор нитрида:

специјализована за{0}}брзину машинску обраду црних метала и тврдих материјала, посебно погодних за каљени челик и ливено гвожђе.

 

Ⅳ. Закључак

 

Од „крајње прецизности“ дијаманта до „неустрашивости при високим-температурама“ ПЦБН-а, супертврди материјали алата непрестано пробијају границе обраде. Било да се ради о областима ваздухопловства, производње аутомобила или електронских чипова, сви они представљају кључне силе које покрећу индустријски напредак. У будућности, са напретком науке о материјалима, супертврди алати за сечење ће сигурно откључати више могућности!

 

Супертврди материјали се широко користе. Дијамантски алати и ЦБН алати које производи наша компанија су мали део читавог поља алата за супертврде материјале.