Tipus d'aglutinants de metall sinteritzat en eines de diamant

Introducció

Les eines de diamant han revolucionat les indústries modernes, especialment les indústries de fabricació i construcció, amb les seves notables característiques mecàniques i tèrmiques. Tanmateix, els cristalls de diamant requereixen unió a un substrat metàl·lic per crear una eina funcional. La sinterització de diversos metalls per crear enllaços metàl·lics amb cristalls de diamant és una tècnica d'ús habitual en la producció d'eines de diamant. Aquest article presentarà una visió general dels diferents tipus d'aglutinants metàl·lics de sinterització utilitzats en eines de diamant, com ara coure, cobalt, ferro, tungstè, carbur de silici i aliatges de soldadura forta. També es presentaran les característiques, avantatges i inconvenients de cada tipus d'aglutinant metàl·lic.

Aglutinants a base de coure

Els aglutinants a base de coure s'utilitzen àmpliament en la producció d'eines de diamant pel seu baix preu i una excel·lent conductivitat tèrmica. Els aglutinants comuns a base de coure utilitzats a la indústria són coure-estany, coure-plata i coure-fòsfor. Els aglutinants de coure-estany són ideals per a aplicacions de tall humit on els aglutinants de coure-plata i coure-fòsfor són adequats per a aplicacions de tall en sec. Els aglutinants a base de coure tenen una bona força d'unió amb cristalls de diamant i són relativament fàcils de processar. No obstant això, tenen un punt de fusió relativament baix, cosa que limita el seu ús en aplicacions d'alta temperatura.

Aglutinants a base de cobalt

Els aglutinants a base de cobalt s'utilitzen habitualment en eines de diamant a causa de la seva excel·lent resistència al desgast, resistència a alta temperatura i estabilitat química. El cobalt s'utilitza normalment com a metall base en els aglutinants, amb l'addició d'altres elements, com el níquel, el tungstè i el titani, per millorar les propietats de l'aglutinant. L'aglutinant resultant té una gran força d'unió amb cristalls de diamant, la qual cosa el fa ideal per a aplicacions de tall i mòlta pesades. L'alt punt de fusió dels aglutinants a base de cobalt els fa ideals per a aplicacions on s'esperen altes temperatures.

Aglutinants a base de ferro

Els aglutinants a base de ferro són relativament econòmics i tenen una bona força d'unió amb els cristalls de diamant, però el seu ús en eines de diamant és limitat a causa de la seva baixa resistència al desgast i la seva poca resistència a alta temperatura. S'utilitzen habitualment en aplicacions de baix impacte, com ara eines de perforació i fulles de serra. Els aglutinants a base de ferro contenen normalment altres elements, com el níquel, el cobalt i el coure, per millorar les seves propietats.

Aglutinants a base de tungstè

Els aglutinants a base de tungstè tenen una excel·lent resistència a les altes temperatures, resistència al desgast i estabilitat química, el que els fa adequats per a aplicacions de tall i rectificat resistents. El carbur de tungstè s'utilitza normalment com a metall base, amb l'addició de cobalt o níquel per millorar les propietats de l'aglutinant. Els aglutinants a base de tungstè tenen una gran força d'unió amb cristalls de diamant, però són relativament fràgils i poden trencar-se sota càrregues d'alt impacte.

Aglutinants de carbur de silici

Els aglutinants de carbur de silici s'utilitzen habitualment en eines de diamant per la seva excel·lent conductivitat tèrmica, resistència al desgast i estabilitat química. L'aglutinant de carbur de silici normalment es barreja amb un aglutinant metàl·lic, com el cobalt o el níquel, per millorar la seva força d'unió amb cristalls de diamant. Els aglutinants de carbur de silici tenen una alta resistència al xoc tèrmic, el que els fa ideals per a aplicacions d'alta temperatura. També són resistents a productes químics, com àcids i àlcalis.

Aglutinants d'aliatge de soldadura

Els aglutinants d'aliatge de soldadura s'utilitzen en eines de diamant per crear un enllaç metàl·lic entre els cristalls de diamant i un substrat metàl·lic. Els aliatges de soldadura es fan normalment de coure, plata, níquel o or, barrejats amb diversos altres elements per millorar les seves propietats. Els aliatges de soldadura forta tenen un alt punt de fusió, el que els fa ideals per a aplicacions a alta temperatura. També tenen una bona resistència al desgast, estabilitat química i força d'unió amb cristalls de diamant. Els aliatges de soldadura forta són relativament fàcils de processar, però generalment són més cars que altres aglutinants, la qual cosa limita el seu ús a la indústria.

Conclusió

En conclusió, l'elecció de l'aglutinant metàl·lic a les eines de diamant és fonamental, ja que pot afectar significativament el rendiment i la vida útil de l'eina. Els aglutinants a base de coure són relativament econòmics, però el seu baix punt de fusió limita el seu ús en aplicacions d'alta temperatura. Els aglutinants a base de cobalt són ideals per a aplicacions de tall i rectificat resistents a causa de la seva resistència al desgast i resistència a les altes temperatures. Els aglutinants a base de ferro són adequats per a aplicacions de baix impacte, com ara eines de perforació i fulles de serra. Els aglutinants a base de tungstè tenen una excel·lent resistència a alta temperatura i resistència al desgast, però poden ser fràgils sota càrregues d'impacte elevat. Els aglutinants de carbur de silici tenen una excel·lent conductivitat tèrmica i estabilitat química, el que els fa ideals per a aplicacions d'alta temperatura. Els aglutinants d'aliatge de soldadura forta tenen una bona resistència al desgast, força d'unió i resistència a alta temperatura, però generalment són més cars. Per tant, és essencial tenir en compte els criteris de rendiment requerits d'una eina de diamant a l'hora de seleccionar un aglutinant metàl·lic.