Разбиране на запоени диамантени инструменти

Диамантът притежава отлични свойства като изключително висока твърдост, силна устойчивост на износване, висока топлопроводимост и нисък коефициент на топлинно разширение, което го прави най-добрият материал за производство на режещи и шлифовъчни инструменти. Диамантените инструменти са най-често използваните инструменти за обработка на твърди и крехки материали чрез рязане, шлифоване и други методи. Въз основа на метода на обработка те могат да бъдат класифицирани в типове като инструменти за пробиване, инструменти за рязане и инструменти за шлайфане.

 

 

Спояването и галванопластиката са два често използвани производствени процеса за диамантени инструменти.

 

При галванизираните диамантени инструменти диамантените частици на повърхността не образуват химическа металургична връзка с пълнежния материал. Пространството за чипа е малко и абразивните частици са склонни да се отделят, след като бъдат подложени на сила, което води до лоши свойства на само{1}}самозаточване.

 

Запоените диамантени инструменти са заместител на традиционните еднослойни-диамантени инструменти с галванично покритие. Те се произвеждат чрез нагряване при високи температури за разтопяване на материала за спояване, като се използва разтопената течна сплав за образуване на химическа металургична връзка между диаманта и субстрата. Това постига високо{3}}здрава връзка между диаманта, сплавта за спояване и основния метал, предлагайки предимства като тънък свързващ слой, висока изпъкналост на абразивните частици, голямо пространство за чипове и устойчивост на отделяне на абразивни частици. Това им позволява да отговарят на изискванията за ефективна обработка на трудни-за-обработване материали като камък, керамика и циментиран карбид.

 

 

Поради трудността при намокряне на диамантената повърхност с често използвани метални сплави за спояване, способността за спояване на диаманта е изключително лоша. Понастоящем методите за активно спояване на метал или метализиране на диамантената повърхност се използват главно за подобряване на способността за спояване на диамант и метал.

 

Активно спояване на метал:

За диамантено свързване активното метално спояване се отнася до добавяне на активни елементи (обикновено силни карбид-образуващи елементи) като Ti, Zr, Cr, V и т.н., към спояващата сплав. Чрез химични реакции се образуват карбиди, постигайки металургична връзка между диаманта и спояващата сплав и след това свързвайки диаманта с металния субстрат чрез металната спояваща сплав. Интерфейсът на запоената диамантена връзка е показан на фигура 1.

 

Фигура 1 Интерфейс на запоени диамантени съединения

 

Метализираща обработка на диамантена повърхност
Повърхността на диаманта се подлага на метално активиращо третиране, за да се придадат на повърхността свойства,-подобни на метал, което е по-благоприятно за свързването между диаманта и металната спояваща сплав. Повърхностната метализация включва главно без електролитно покритие, последвано от галванопластика, вакуумно изпаряване, плазмено разпрашване, магнетронно разпрашване, химическо отлагане на пари, физическо отлагане на пари и механично покритие. По-често се използват безелектрическо покритие, последвано от галванично покритие и вакуумно изпаряване. Обикновено за метализиране се избират силно реактивни метали като Ti, Cr, W и Mo. Металното покритие улеснява металургичното свързване между диаманта и субстрата и може да подобри силата на задържане на субстрата на диамантения инструмент върху диамантените частици.

 

(1) Могат да се добавят различни сплави и различни метални частици по време на процеса на спояване, за да се постигнат оптимални резултати за споената връзка;
(2) Силата на диаманта под различни сплави за спояване може да се регулира чрез контролиране на температурата. Различните температури на спояване влияят на реакционния слой между спояващата сплав и основния материал. Колкото по-дебел е реакционният слой, толкова по-малък е градиентът на термично напрежение и по-висока е якостта на съединението; обаче, от друга страна, колкото по-дебел е реакционният слой, толкова по-голямо е напрежението на несъответствието при термично разширение и толкова по-склонни към напукване.

 

 

(1) Допълнителният метал за спояване трябва да има добра омокряемост и якост на свързване както с диаманта, така и с матричния материал;
(2) Изборът на материали за спояване и процесът на спояване трябва да гарантират стабилността на диаманта, за да се намали или избегне ерозията на диаманта от спояващия добавъчен метал;
(3) Метален (сплавен) материал с ниска точка на топене и коефициент на топлинно разширение, близък до този на диаманта, трябва да бъде избран като спояващ добавъчен метал. Трябва също така да се обмисли добавянето на определени активни елементи за подобряване на омокряемостта и афинитета с диаманта, като по този начин се постигне както ефективно свързване на диаманта, така и отговаряне на изискванията за механични характеристики на материала на матрицата.

 

 

 

За да се сравни производителността на обработката, бяха подготвени три комплекта галванизирани шлифовъчни глави и запоени шлифовъчни глави със същия тип и размер пълнител за спояване и абразив. След това те бяха използвани за обработка на керамични плочи от двуалуминиев оксид и техният експлоатационен живот беше сравнен. Беше наблюдавано, че експлоатационният живот на запоените диамантени шлифовъчни глави е повече от три пъти по-голям от този на галванизираните шлифовъчни глави. Освен това запоените шлифовъчни глави показаха по-малко счупване и отделяне на абразивни частици и не се появи отлепване на спояващия слой, което демонстрира превъзходната производителност на обработка на запоените диамантени инструменти.

 

 

 

Това е нашето внимателно подбрано знание за запояване на диамантени инструменти и е едно от много професионалните обяснения на знанията в нашата лекционна зала за диамантени инструменти. Ако имате нужда от персонализиран запоен диамант, моля, оставете вашата информация за контакт за производство

Свържете се сега