Точки за знания за спойване на диамантени инструменти (част 2)

Ключови думи: Diamond, Diamond Tools, Brazing Materials, Brazing Technology, Прилагане на споещи технологии в Diamond Tools

 

В предишната статия изследвахме прилагането на спория технология в Diamond Tools. Нека продължим със следващата статия.

Предишната статия обхваща:

1. Diamond Tools и техните класификации

2. Форми на диамантени връзки

3. Приложения на технологията за споране в Diamond Tools

4. Дифузионно споене по време на синтероване с диамантена матрица

5. Празни с еднослойни диамантени инструменти

 

Тази статия обхваща:

6. Празник на диамантени сегменти до матрица

7. Празни с диамантени композити

8. Оборудване и процеси за зареждане с диамантен инструмент

9. Тенденции за развитие в базирането на Diamond Tool,

10. Заключение

 

 

Диамантените инструменти често се произвеждат чрез спояване на диамантени съвети и техните субстрати. Резето е основният метод, използван в ежедневните инструменти за триене, рязане, смилане и пробиване. Докато тези инструменти се предлагат в различни форми, общото се намира при спояването на порести, сложни композити, изработени от прахообразна металургия, до легирана стомана.

 

Диамантените инструменти работят при тежки условия, често работещи с високи скорости, при вибрации и при високи температури. Следователно, съветите за спория с диаманти са предизвикателни. За да се подобри ефективността на диамантените инструменти, изискванията за скорост на рязане и скоростта на подаване непрекъснато се увеличават, което от своя страна изисква диамантени инструменти, за да притежават по -голяма якост на база. В техническия подход за подобряване на здравината на байзът, материалът за спояване и процесът на споране се допълват и се подсилват взаимно; В техническия подход за подобряване на ефективността на спояването, процесът на споране и споеното оборудване поддържат и подсилват взаимно.

 

Температурата на топене на металния метал за запълване е тясно свързана със синтероването на върха на инструмента и трябва да бъде избрана въз основа на температурата на синтероване. Силата на металния метал на запълване също трябва да се разглежда в светлината на работните условия на инструмента. Когато спое с диамантените съвети за инструменти към субстратите на инструмента, материалът за споране трябва да отговаря на следните изисквания: температурата на топене на материал за споразумение трябва да бъде под 850 градуса, за предпочитане възможно най -ниска; Приятелният материал трябва да има добра омокряемост и умерени свойства на потока както за матрицата на върха на инструмента Diamond, така и за субстрата на инструмента; Приятелният материал също трябва да проявява добра устойчивост на умора и стабилност, способни да издържат на преходни високи температури от 300-400 градуса; и процесът на споране трябва да бъде лесен за работа, използвайки или конвенционално индукционно спояне или пламък.

 

Процесът на споране влияе предимно на механичните свойства на запълнените фуги с диамантен инструмент, включително дебелина на похода, предварително заварена обработка, време на отопление, скорост на отопление, време за задържане и третиране след заваляне. Тези фактори определят омокряемостта, порьозността, степента на включване, дебелината на шева на брака и остатъчния стрес в зоната, засегната от топлина (HAZ).

 

Дебелината на запълващия лист влияе върху дебелината на шева на бадета, което от своя страна влияе върху якостта на срязване и якостта на умора на споената става. Експерименталните изследвания показват, че когато споят диамантените инструменти, използващи един и същ метален състав на пълнител и процес на спояване, общата производителност на байката е най-добра, когато дебелината на металния метал е между 0,20 и 0,28 mm (дебелината на металния метал може да бъде намалена до 0,15 mm по време на повторно завойване). По -малката дебелина на металния метал води до недостатъчно намокряне на интерфейса между върха на инструмента и основата на инструмента, което води до лоша ефективност на спояване и по -ниска якост на ставите. Освен това, по време на процеса на споране, елементи като калай, олово, алуминий, желязо, волфрам и титан в върха на инструмента се дифундират и се разтварят в заваряването, премахване на структурата на ставата и намалена якост на ставата. Прекомерната дебелина на металния метал може лесно да доведе до пори в ставата, намалявайки ефективната зона за спойване и намаляване на якостта на срязване.

 

Образуването на металната фуга на пълнителя е тясно свързано с целия процес на отопление. Фактори като скорост на нагряване, температура на споране, време на задържане и скорост на охлаждане могат да повлияят на омокряемостта и порьозността на спомената става, като по този начин променят механичните свойства на ставата. По време на производството по -високите скорости на отопление често се използват за подобряване на ефективността. Въпреки това, прекомерно високите скорости на нагряване могат да доведат до по -големи остатъчни напрежения в ставата, което влияе върху механичните свойства на заваряването. Поради значителните разлики в линейните коефициенти на разширяване на различните компоненти в пример за диамантен инструмент за пример, волфрамов карбид, волфрам и хром имат ниски линейни коефициенти на разширяване, докато цинк, олово, калай, манган и кобалт имат високо линейно разширяване на коефициентите. Въпреки това, прекомерно бавната скорост на нагряване не само намалява ефективността на производството, но и изостря окисляването на запълвателния метал, влияещо отрицателно върху диамантената инструментална фуга. Двуетапният процес на отопление може да се използва за справяне с това предизвикателство за скорост на отопление: първо нагряване на детайла до 400-500 градуса, задържайки температурата за определен период и след това продължава да загрява процеса на спояване. Температурата на споране оказва значително влияние върху механичните свойства на ставата. Прекомерно високите температури на запълване причиняват цинк в запълващия метал за пълнене, за да се изпари, което води до пори. Освен това металът на пълнителя е податлив на окисляване, произвеждайки шлакови включвания и отслабване на якостта на ставата. Прекомерно ниските температури на запълване намаляват плавността на металния метал, което прави по -вероятните включвания на шлаките, което води до фалшиви заварки и отслабване на якостта на ставата.

 

Използването на високочестотни вибрации по време на спояване може да подобри ефективността на спора и да намали остатъчния топлинен стрес. Технологията за контрол на магнитния поток може да подобри енергийната ефективност, да намали консумацията на енергия и да повиши ефективността на работната работа.

 

Леченията преди и след раздробяване значително влияят на качеството на спора. Преди заваряване, повърхността на споране трябва да се смила, за да се отстрани оксидният слой. Пропастта между върха на инструмента и основата трябва да бъде еднаква след смилане. Общите методи за отстраняване на слоевете на повърхностния оксид включват смилане с мелница, подаване и пясъчни блокиране. След заваряване, диамантените инструменти трябва да се охлаждат бавно или изолират, за да се сведе до минимум скоростта на охлаждане, което спомага за намаляване на термичното напрежение след заваляне. В производството по -икономичен метод е да се използват азбест за изолация. След заваряване повърхността на детайла често запазва голямо количество оксидна шлака и попълващ поток. Те трябва да бъдат почистени с помощта на пясъчни или други методи за предотвратяване на корозия. След почистване, запълвателният шев трябва да бъде инспектиран за качество. Добрият споещ шев показва гладка, ярка, извита повърхност без забележими пори или пукнатини.

 

 

 

Polycrystalline Diamond Compact (PDC) е композитен кристал, образуван от синтероване на диамантен прах и свързващо вещество с циментиран карбид при висока температура и високо налягане. PDC може да се похвали с предимства като висока устойчивост на износване, висок еластичен модул, висока твърдост, изотропия и сравнително висока топлинна проводимост. PDC инструментите се превърнаха в материал за избор за инструменти от висок клас, като инструменти за сондиране на нефт, битове за добив на въглища и високоскоростни, високоточни инструменти за рязане. Бразирането е ключов процес при производството на инструменти на PDC, а широкото използване на PDC постави по -високи технически изисквания относно технологията за спойване.

 

PDC инструмент, който спора, по същество включва спояване на карбид в стоманеното тяло на инструмента. Тъй като както карбидът, така и стоманата на инструмента имат отлични спорни свойства, PDC инструментите предлагат широка гама от метали за пълнене на пълнители и споещи процеси. Могат да се използват сребърни или медни метали на пълнител и могат да се използват методи за отопление на отопление и отопление на пламък. Високочестотното индукционно зареждане с ниското си замърсяване на околната среда и високата ефективност на производството се превърна в преобладаващия метод за спория за PDC инструменти по целия свят. Поради високата прецизност и високата якост на PDC инструментите, точността на спора, якостта на шева на бадета и качеството на шева на бадета са критични технически проблеми. PDC инструментите могат да се провалят по три основни начина: Откъсване на листа от PDC от базата на инструмента; фрактура на листа; и повреда на базата на инструмента. За да се справят с тези три режима на повреда, PDC качеството на инструмента се осигурява чрез оптимизирани материали за спойване и подходящи процеси на спояване.

 

В момента, наличните в търговската мрежа PDC-специфични запълващи метали за пълнене разполагат с високо съдържание на сребро, заедно с елементи като никел, манган и кобалт. Тези пълнители проявяват отлична омокряемост за циментиран карбид, висока якост на споране и разлика в температурата на фазата на твърда течност, обикновено контролирана между 50 градуса и 80 градуса.

 

За да се справят с проблема с отделянето на листа, инженерите се ангажират да подобряват ефективността на материали, като подмяна на метали с по-висока якост като Bag40Cuznni, Bag45Cuzn и Bag50Cuzn. Процесът на зареждане обаче е пренебрегнат. Поради крехката природа на композитните листове PDC, използването на запълващи материали и процеси с прекалено високи температури на топене може да доведе до пукнатини, чипиране, разпадане и чипиране в съставните листове. Изследванията показват, че допустимата пожещна температура за висококачествени PDC листове не трябва да надвишава 780-800 градуса, докато тази за общо качество PDC листове не трябва да надвишава 750 градуса.

 

 

 

Поради голямото разнообразие и разнообразието от диамантени инструменти, получените процеси и оборудване за спояване са многобройни. Пламък, запълване на пламъка, спойка за солена баня, индукция, споеща се, устойчивост, спояване на пещи, вакуумно спояване и лазерно спояне, които се състезават помежду си. Понастоящем индукционните спомжи и вакуумно спояване са доминиращите процеси.

 

Пламеното спояване е ранно разработен метод за спояване. Необходимото оборудване е просто и леко, източникът на газ е широко достъпен, а цената на процеса е ниска. Температурата му на отопление обаче е трудна за контрол и постепенно е елиминирана от основния пазар.

 

Солената база предлага бързо и равномерно отопление, висока ефективност на запълване и по -малка деформация на основния метал по време на спояване, което го прави подходящ за масово производство. Въпреки това, споенето на солена баня оставя голямо количество поток на детайла след заваряване, което води до голямо количество отпадни води и замърсяване на околната среда от почистване след заваляне. Освен това оборудването за зареждане на солена баня е скъпо, процесът е сложен, а производственият цикъл е дълъг. По -важното е, че тенденцията за производство на зелено е презареждане на потапяне за диамантени инструменти.

 

Високочестотното въвеждане на индукция предлага бързо отопление и висока ефективност на спояване; Лесно е да се работи и трудоемко; И може да натъпче различни сложни форми и много зъби. Когато използвате автоматично хранене, защита на атмосферата или вакуумна индукция, фугите проявяват отличен външен вид и попълнено качество. Този метод предлага не само ниски производствени разходи за една заварка, но също така позволява субстрата да бъде заварена и използвана повторно. С увеличаването на разходите за труд при производството на инструменти за диаманти и увеличаващите се изисквания за постоянно качество на спояване, автоматичното въвеждане на запълване се превърна в основния метод за споещи инструменти за диамант. Автоматичното индукция спомагане на диамантените инструменти дава възможност за автоматично разделяне на зъбите, автоматична идентификация и вземане на остриета и автоматично хранене на споещи подложки. Той предлага предимства като висока точност на заваряване, силни споени фуги и дълъг експлоатационен живот. Един човек може да работи с множество машини, като значително намалява разходите за труд.

 

Съпротивлението споразумение обикновено се използва за спояване на пръчки за преобладаване и произвежда отлично качество на заваряването. Поради високата обща температура на острието, това се отразява на живота на диаманта. В момента само няколко компании използват този процес.

 

Пейсингът на пещта (непрекъсната атмосфера спория) се използва предимно при производството на малки триони и диамантени инструменти със специална форма. Обикновено използва водород и азот, генерирани от разлагането на амоняк, като редуциращи газове. Отоплението е бавно и равномерно, което води до естетически приятни попълнени стави, надеждно качество и ярка повърхност на детайла. Той също така може да се похвали с висока ефективност на производството и ниски разходи за заваряване, което го прави подходящ за масово производство.

 

Вакуумното споране, което обикновено използва радиационно отопление от пещ за съпротивление, предлага висока производствена ефективност и равномерно отопление, което го прави подходящ за заваряване на сложни и големи диамантени инструменти. Понастоящем вакуумното спояване на еднослойни диамантени инструменти се използва широко при производството на възстановяване на инструменти, шлифовъчни колела, каменни инструменти и стъклени инструменти. Вакуумното споране на многослойните диамантени инструменти също притежава обещаващи перспективи за индустриални приложения.

 

През последните години лазерният спод постепенно прилага прилагане при производството на еднослойни диамантени инструменти. Лазерното спореждане нагрява бързо детайла, като свежда до минимум времето, в което диамантът остава при висока температура по време на процеса на заваряване, като ефективно предотвратява графитизацията. Освен това, процесът на лазерно спояване постига подредено подреждане на диамантените частици, което води до висока ефективност на отопление и прецизен контрол на температурата. Той е в състояние да обработва сложни извити повърхности, да се похвали с висока степен на автоматизация и предлага благоприятна работна среда. Лазерното спояване може да се използва за заваряване на големи, сложни и неправилно оформени детайли, като същевременно се избягва близостта и ефектите на кожата, свързани с високочестотното индукционно запълване.

 

 

 

Diamond Tool Brazing се превърна в специализирано занимание, като консумира близо 1000 тона загащи материали годишно и наема десетки хиляди хора в страната. Промишлеността процъфтява и има пет тенденции в консенсус: автоматизация, зелено производство, интегрирани процеси, висококачествено производство и рентабилно производство.

 

Автоматизацията и зеленото производство са основни концепции и ключови проекти, произведени в Китай 2025 г. Разходите за труд в индустрията на Diamond Tool нарастват, дори заплашват развитието на индустрията. Автоматизираното спояване е често срещана нужда от индустрията. Всички продукти с големи обеми на производство се движат към автоматизирано спояване. Понастоящем автоматизираното спояване на триони става все по -зряло, а автоматизираното опивно оборудване за други продукти е неизбежно.

 

Зеленото производство обхваща намаляване на емисиите, запазване на материали, подобряване на енергийната ефективност и намаляване на потреблението на енергия. Diamond Tool Brazing постигна бърз напредък в намаляването на потреблението на материали и опазването на енергията, но напредъкът е по-бавен при приемането на метали без пълнене на кадмий и попълване на поток и намаляване на използването на потока. Diamond Tools (като свредло, питове, ножове на триони и режещи инструменти) са дисипативни продукти. Металът за запълване на пълнителя в тях се изчерпва по време на нормална работа. Елементи като олово и кадмий в метала на пълнителя могат да се отделят във въздуха, почвата и водата, замърсяващи околната среда. Някои елементи могат да бъдат погълнати от хора, което потенциално ще навреди на човешкото здраве.

 

Комбинираните процеси на спояване, включително индукция на пламък, индукционно-измазани и пещ-индукционни пламъци, дават възможност за бързо спозиране на сложни, мащабни инструменти. Това съкращава времето за спория, подобрява издръжливостта и надеждността на инструментите и разширява живота на инструмента.

 

Подобряването на качеството изисква по -дълъг живот на умора за споените стави, а дефектите в шева на Braze са основен фактор, влияещ на живота на умората. Следователно, с увеличаването на живота на свръхзрящите инструменти, нараства нарастващото търсене на непрекъснато намаляване на дефектите в шева на Baze и подобряване на качеството на споените стави. Когато запълвателните материали и процеси са подходящи, чистотата на металния метал е ключов фактор, влияещ върху образуването на дефекти.

 

Икономиката е вечно търсене на производствената индустрия. Спойка с ниско покритие, спойка на базата на мед, композитна спойка и сглобяване на спойка са основните указания за спестяване на разходи за спойка; Ефективният процес на спомване и технологията за споразумение с висока надеждност са друг начин за намаляване на разходите за спомване.

 

 

(1) Диамантените инструменти са от различни видове, а технологията за споране е ключова технология в производството на различни инструменти.

(2) Технологията за спор има четири основни приложения в производството на инструменти за диаманти: дифузионно спорета в синтероването на главата на резачката, спояването на главата на резачката, запълването на диамантен инструмент с еднослой и запълване на инструмента PDC.

(3) Предварително слежният прах е ефективен начин за подобряване на цялостната работа на главите на диамантените резачки. Активният предварително сплотен прах може синергично да подобри остротата и експлоатационния живот на диамантените инструменти.

(4) Ключовата технология за запълване на диамантените резачки е персонализиран метал за пълнене и ефективен процес на спояване. Ключовата технология за спомагане на PDC инструментите е висококачествен метъл за пълнене. Ключовата технология за спояване с еднослойни диамантени инструменти е оборудване и спория за пълнеж.

(5) Приятелът на Diamond Tools се развива за автоматизация, озеленяване, интеграция на процесите, подобряване на качеството и икономика.