Täydellinen analyysi superkovien leikkaustyökalumateriaalien ominaisuuksista, ominaisuuksista ja sovelluksista

Täydellinen analyysi superkovien leikkaustyökalumateriaalien ominaisuuksista, ominaisuuksista ja sovelluksista

Tarkkuusvalmistuksen ja{0}}nopeatyöstön aloilla superkovista työkalumateriaaleista on tullut tarkkuuskoneistuksen "ase" niiden erinomaisen suorituskyvyn ansiosta. Tämä artikkeli alkaa kahdella valtavirran superkovalla materiaalilla - timantilla ja kuutiolla boorinitridillä (CBN), jotka ottavat sinut läpi "teollisten hampaiden" kovan ydinvoiman niiden tyypeistä, ominaisuuksista ja käyttöskenaarioista!

Ⅰ. Timanttileikkaustyökalut: "kovuuden kuningas" luonnossa

Timantti on hiilen isomeeri, jonka mikrokovuus on 10 000 HV, mikä tekee siitä kovimman luonnossa tunnetun aineen. Sen leikkaustyökalut tunnetaan korkeasta kovuudestaan, korkeasta kulutuskestävyydestään, alhaisesta kitkakertoimestaan ​​ja erinomaisesta lämmönjohtavuudestaan, mikä tekee niistä "äärimmäisen aseen" ei--rautametallien ja ei--metallisten materiaalien käsittelyyn.

 

1. Timanttileikkaustyökalujen kolme päätyyppiä
(1) Luonnolliset timanttileikkaustyökalut

• "Tarkkuustyöstökuningas", jolla on sadan vuoden historia ja jonka teräsäde on jopa 0,002 μm, voi saavuttaa erittäin-ohuen leikkauksen ja erittäin alhaisen pinnan karheuden, mikä tekee siitä korvaamattoman työkalun esimerkiksi ilmailu- ja optiikka-aloilla.

 

(2) PCD-leikkaustyökalut (polycrystalline Diamond).

• Korkean{0}}lämpötilojen ja{1}}paineen synteesitekniikan läpimurron jälkeen 1970-luvulla PCD-teristä tuli teollisuuden valtavirta alhaisilla kustannuksilla ja korkealla kulutuskestävyydellä. Sen raaka-ainelähteet ovat runsaat, ja sen hinta on vain 1/10 - 1/50 luonnontimantista. Sitä käytetään laajalti ei--rautametallien, kuten alumiinin ja kuparin, tarkkuusleikkauksessa.

 

(3) CVD-timanttileikkaustyökalut

• Syntetisoitu kemiallisella höyrypinnoituksella heterogeenisille alustoille, rakenne on yhdenmukainen luonnontimantin kanssa ja yhdistää yksikiteisen ja monikiteisen edut. Se on noussut esiin sellaisilla aloilla kuin puunjalostus ja puolijohteet.

 

2. Suorituskykyominaisuudet: kova, nopea, vakaa, tarkka
(1) Kovuus ja kulutuskestävyys:

• Luonnollisen timantin kovuus on 10-100 kertaa kovien metalliseosten kovuus, mikä parantaa merkittävästi työkalun käyttöikää.

 

(2) Matala kitkakerroin:

• erittäin alhainen kitkakerroin ei--rautametallien kanssa, pieni leikkausvoima ja minimaalinen muodonmuutos.

(3) Erittäin terävä leikkuureuna:

• Luonnollinen timanttileikkaussäde voi olla 0,002 m, mikä tukee erittäin tarkkaa koneistusta.

(4) Korkea lämmönjohtavuus:

• leikkauslämpö haihtuu nopeasti, työkalun lämpötila on alhainen, lämpölaajenemiskerroin on pieni ja mittojen vakaus on erinomainen.

 

3. Sovellusskenaariot:
(1) Nopea tarkkuusleikkaus:

• kulumista{0}}kestävät materiaalit, kuten piialumiiniseos, lasikuitu, keramiikka jne.

(2) Viimeistelyprosessi:

• Ei-rautametallien pinnan kiillotus.

(3) Rajoitukset:

• Huono lämpöstabiilisuus. Kovuus laskee jyrkästi, kun leikkauslämpötila ylittää 700-800 astetta. Ei sovellu timantin (hiilen) ja rautaatomien väliseen vuorovaikutukseen korkeissa lämpötiloissa mustissa metalleissa, koska hiiliatomit muuttuvat grafiittirakenteiksi ja leikkaustyökalu on altis vaurioitumiselle.

 

Ⅱ. Cubic Boron Nitride (CBN): Black Metalsin "korkean lämpötilan sota".

1. Kaksi päätyyppiä kuutiometrisiä boorinitridileikkaustyökaluja
(1) Integroitu PCBN-terä

Koko runko on sintrattu monikiteisestä CBN:stä, joka soveltuu nopeaan-koneistukseen suurilla lastuamismäärillä, kuten autojen vaihteiden kovaan kääntämiseen karkaisun jälkeen.

 

(2) PCBN-komposiittiterä
Komposiitti 0,5-1,0 mm paksusta PCBN-kerroksesta kovaseosalustalla, tasapainottaa sitkeyttä ja kulutuskestävyyttä, jota käytetään laajalti laakeriteräksen ja muottiteräksen tarkkuuskoneistuksessa.

 

 

2. Suorituskykyominaisuudet:
(1) Korkea kovuus ja kulutuskestävyys: Kovuus on lähellä timanttia, sopii erittäin kovien materiaalien (kuten karkaistun teräksen) käsittelyyn.

 

(2) Erittäin korkea lämmönkestävyys: Lämmönkestävyys saavuttaa 1400–1500 astetta, mikä on kaksi kertaa timanttiin verrattuna ja tukee nopeaa-leikkausta.

 

(3) Kemiallinen inerttiys: Ei reagointia rauta{1}}pohjaisten materiaalien kanssa 1200-1300 asteessa, välttäen kovaa kulumista.

 

(4) Hyvä lämmönjohtavuus: Lämmönjohtavuus on toinen timantin jälkeen, ylittäen sen selvästi Speed ​​teräksen ja kovaseoksen.

 

(5) Matala kitkakerroin: pieni leikkausvoima, korkea pinnanlaatu.

 

 

3. Käyttöskenaario: Karkaisun teräksen ja kovan valuraudan "neesis".
(1) Vaikeasti leikattavien materiaalien käsittely:

karkaistu teräs, kova valurauta, korkean lämpötilan -lejeeringit, pintaruiskutetut materiaalit

 

(2) Erittäin tarkka koneistus:

Suuri tarkkuus, pinnan karheus vain Ra0,20m.

 

(3) Rajoitukset:

Huono sitkeys, ei sovellu karkeaan koneistukseen pienillä nopeuksilla ja suurilla iskukuormilla. Muovien, kuten alumiiniseosten, kupariseosten jne., leikkaaminen on altis lastujen kertymiselle.

 

Ⅲ. Superkovien leikkaustyökalujen valintaopas

1. Timanttileikkaustyökalut:

Etusija annetaan ei--rautametallien ja ei-metallien korkealle-tarkkuustyöstölle, ja leikkauslämpötilan tiukka valvonta vaaditaan.

 

2. Kuutiometriset boorinitridileikkaustyökalut:

erikoistunut{0}}mustien metallien ja kovien materiaalien nopeaan koneistukseen, joka sopii erityisesti karkaisulle teräkselle ja valuraudalle.

 

Ⅳ. Johtopäätös

 

Timantin "äärimmäisestä tarkkuudesta" PCBN:n "korkean{0}}lämpötilan pelottomuuteen" superkovat työkalumateriaalit rikkovat jatkuvasti käsittelyrajoja. Olipa kyseessä ilmailu-, autoteollisuus- tai elektroniikkasirut, ne ovat kaikki ydinvoimia, jotka ajavat teollista kehitystä. Tulevaisuudessa materiaalitieteen edistymisen myötä superkovat leikkuutyökalut tuovat varmasti lisää mahdollisuuksia!

 

Superkovia materiaaleja käytetään laajalti. Yrityksemme valmistamat timanttityökalut ja CBN-työkalut ovat pieni osa koko superkovien materiaalien työkalukenttää.