Solucions per a les eines de diamants de solter

Resum i anàlisi de l'estat de la investigació de les eines de diamants d'una sola capa de la capa:

1. Recerca sobre aliatges de Brazing

◎ Aliatges basats en níquel

-àmpliament utilitzat, com ara aliatges Ni-CR (que contenen CR, SI, B i altres elements) a través de la inducció d’alta freqüència o el brazing de buit (1050 graus -1100, la conservació de la calor durant diversos segons a diversos minuts), la interfície genera carburs com ara cr₃c₂ i cr₇c₃, cosa que millora significativament la força d’enllaç.

- Suïssa utilitza polvorització de flames combinada amb el blindat argó blindat i Alemanya comprova que la seva eficiència de mòlta és superior a 3,5 vegades la de les eines d’electroplicació.

- La Universitat d'Aeronàutica i Astronautica de Nanjing va confirmar que la capa de carbur és la clau per enllaçar -se mitjançant l'anàlisi de la reacció de la interfície.

◎ Aliatges basats en plata

El farcit de brazing Ag-Cu-Ti (com Ag67%-Cu20%-Ti12%) genera una capa TIC en el brazing de buit i la força d’enllaç arriba a 133MPa (Institut Harbin de Tecnologia).

◎ Ag-Cu Aliatge amb CR afegit es pot frenar a l’aire, i Cr₃c₂ es genera a la interfície per evitar la grafitització del diamant a alta temperatura (Nanjing University of Aeronautics i Astronautics).

◎ Aliatges basats en coure

◎ Cu-Sn-Ti-Zr i altres aliatges estan desagradables al buit (930 graus) per formar una estructura TIC multicapa. El material de brazing de coure casolà de la Universitat de Xi'an Jiaotong té una temperatura de baixa baixa, redueix els danys tèrmics de les partícules abrasives i té una adaptabilitat més àmplia.

◎ Universitat de Taiwan va comparar el buit de buit i làser i va trobar que les condicions de buit formen una pel·lícula TIC contínua, mentre que el procés làser només genera una capa discontínua.

2. Procés de brazing i optimització de paràmetres

◎ Mètode de procés

◇ Brazing d’alta freqüència: velocitat ràpida (diversos segons a desenes de segons), adequat per a aliatges basats en níquel, requereix argó o protecció contra el gas local.

◇ Brazing del forn de buit: control de temperatura precís (com ara 920 graus -1000 grau, aïllament per a 10-25 minuts), reacció de la interfície suficient i protecció del diamant de l'oxidació.

◇ Brazing làser: els experiments a la Universitat de Taiwan demostren que és altament eficient (completat en 10 segons), però la continuïtat de la capa de carbur de la interfície és deficient.

◎ Paràmetres clau

◇ Temperatura: massa alta comportarà la grafitització del diamant (per exemple, Ag-Cu-Ti Solder té la millor força d’enllaç a 940 graus).

◇ Temps de l’allotjament: els aliatges basats en Cr requereixen un temps més curt (6-30 segons) per evitar la difusió excessiva; Els aliatges basats en coure requereixen 10 minuts per assegurar una reacció suficient de la interfície.

◇ Atmosfera protectora: Argon o buit (0. 2PA -6 × 10⁻³pa) pot reduir l’oxidació i millorar la humectació.

3. Mecanisme de reacció i enllaç de la interfície

◎ Els metalls de transició (Ti, CR) reaccionen amb la superfície de diamants per formar una capa de carbur (cr₃c₂, tic, etc.), formant un enllaç metal·lúrgic.

◎ La difusió i l’enriquiment de la CR en els soldats basats en níquel és la clau, mentre que els soldats de plata es basen en la reacció activa de TI.

◎ La morfologia dels carburs a la interfície afecta la força d’enllaç. Per exemple, Cr₇c₃ i Flake Cr₃c₂ en forma de tir tenen efectes diferents sobre l'estabilitat de l'enllaç.

4. Tecnologia d’arranjament d’optimització de gra abrasiu

◎ Finalitat: augmentar l’espai del xip, reduir la temperatura de mòlta i ampliar la vida de l’eina (per exemple, l’ordenació optimitzada pot reduir a la meitat la quantitat de diamant i doblar la velocitat de tall).

◎ Mètode d’implementació

Tecnologia de replicació: la plantilla de SI Imprimeix pel·lícula de diamants dipositada per microporosa, adequada per a abrasius de mida petita.

◇ Mètode de distribució de motlles de closca: forats preestablerts de recobriment refractari per omplir el material de brazing i els grans abrasius, adequats per a eines de superfície corbes complexes.

Prototipat ràpid làser: Utilitzeu una exploració làser de dades CAD per a la brazing de punt fix, amb un cost elevat però alt.

5. Comparació de rendiment i efecte de l'aplicació

◎ En comparació amb les eines d’electroplicació i sinterització, l’altura de l’exposició a gra abrasiu de les eines descarades és més gran (fins a un 70%), la força d’enllaç es millora i la taxa de vessament de diamants es redueix significativament.

◎ Casos de prova:

◇ La vida de les rodes de mòlta de diamants frenades és més de 3 vegades la de les rodes de mòlta electroplada i la temperatura de mòlta d’alta eficiència es redueix en un 30%{{3}%.

◇ L’eficiència de les fulles de serra amb una sola capa en el processament del granit és de 4,9 vegades la d’eines electroplades.

6. Reptes actuals i indicacions futures

◎ Dificultats del procés: control d’alt rendiment de l’estabilitat de producció en massa, partícules abrasives de gra fi (com la distribució uniforme del diamant de grau de micro-power).

◎ Instruccions de recerca:

◇ Millora de la composició de materials de valent (com afegir elements de terra rara per regular la humectació).

◇ Producció automatitzada (prototipat ràpid de làser, investigació i desenvolupament d’equips d’arranjament automàtic abrasiu).

◇ Expandiu les àrees d’aplicació (com ara bits de perforació de petroli, processament de ceràmica de precisió, etc.).

Conclusions de recerca

La tecnologia de Brazing millora significativament el rendiment de les eines de diamants d’una sola capa mitjançant l’enllaç metàl·lic químic interfacial i els materials de brazing basats en níquel, basats en plata i de coure tenen els seus propis avantatges.

En el futur, hem de superar les dificultats de la producció a gran escala, combinar l’optimització de l’ordenació abrasiva amb el desenvolupament de nous materials de valent i promoure la seva aplicació generalitzada en el camp del processament d’alta eficiència.