Λύσεις για τη συγκόλληση εργαλείων διαμαντιών ενός στρώματος

Περίληψη και Ανάλυση της ερευνητικής κατάστασης των εργαλείων διαμαντιών με ένα στρώμα:
1. Έρευνα για τα κράματα συγκόλλησης 
1.1 κράματα με βάση το νικέλιο

• Τα ευρέως χρησιμοποιούμενα, όπως τα κράματα Ni-CR (που περιέχουν CR, SI, B και άλλα στοιχεία) μέσω επαγωγής υψηλής συχνότητας ή συγκόλλησης κενού (1050 μοίρες -1100 βαθμός, συντήρηση θερμότητας για αρκετά δευτερόλεπτα έως αρκετά λεπτά)
• Η Ελβετία χρησιμοποιεί ψεκασμό φλόγας σε συνδυασμό με τη θωρακισμένη ασφάλιση αργού και η Γερμανία επαληθεύει ότι η αποτελεσματικότητα της λείανσης είναι μεγαλύτερη από 3,5 φορές αυτή των εργαλείων ηλεκτρολυτικής. -
• Το Nanjing University of Aeronautics και η αστροναυτική στην Κίνα επιβεβαίωσε ότι το στρώμα καρβιδίου είναι το κλειδί για τη συγκόλληση μέσω της ανάλυσης της αντίδρασης διεπαφής.

 

1.2 κράματα με βάση το ασήμι

• Το Ag-Cu-Ti Filer Brazing (όπως το AG67%-CU20%-TI12%) παράγει ένα στρώμα TIC στη συγκόλληση κενού και η αντοχή συγκόλλησης φτάνει τα 133MPA (Ινστιτούτο Τεχνολογίας Harbin).
• Τα κράματα Ag-Cu με πρόσθετο CR μπορούν να συγκαλυφθούν στον αέρα και το CR₃C₂ παράγεται στη διεπαφή για να αποφευχθεί η γραφιτισμική διαμάντια σε υψηλές θερμοκρασίες (Πανεπιστήμιο Nanjing της Αεροναυτικής και Αστροναυτικής).

 

1.3 κράματα με βάση το χαλκό

• Το Cu-Sn-Ti-Zr και άλλα κράματα σχηματίζουν πολλαπλές δομές TIC μέσω της συγκόλλησης κενού (930 ° C). Το σπιτικό υλικό που βασίζεται στο χαλκό του Πανεπιστημίου του Xi'an Jiaotong έχει χαμηλή θερμοκρασία συγκόλλησης, μειώνει τη θερμική βλάβη από τα λειαντικά σωματίδια και έχει ευρύτερη προσαρμοστικότητα.
• Το Πανεπιστήμιο της Ταϊβάν συνέκρινε τη συγκόλληση κενού και λέιζερ και διαπίστωσε ότι οι συνθήκες κενού σχηματίζουν συνεχείς ταινίες TIC, ενώ οι διαδικασίες λέιζερ παράγουν μόνο ασυνεχή στρώματα.

 

2. Διαδικασία συγκόλλησης και βελτιστοποίηση παραμέτρων 
Μέθοδος 2.1process

• Διέγερση υψηλής συχνότητας: Η γρήγορη ταχύτητα (αρκετά δευτερόλεπτα έως δεκάδες δευτερόλεπτα), κατάλληλη για κράματα με βάση το νικέλιο, απαιτεί αργό ή τοπική προστασία φυσικού αερίου.
• Φούρνος κενού:ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας (όπως 920 ° C -1000 ° C, μόνωση για 10-25 λεπτά), επαρκή αντίδραση διεπαφής και προστασία διαμαντιού από οξείδωση.
• Συγκόλληση με λέιζερ: Τα πειράματα στο Πανεπιστήμιο της Ταϊβάν δείχνουν ότι είναι εξαιρετικά αποδοτικό (ολοκληρωμένο σε 10 δευτερόλεπτα), αλλά η συνέχεια του στρώματος καρβιδίου διασύνδεσης είναι φτωχή.

 

 

 

2.2 Παράμετροι κλειδιών

• Θερμοκρασία: Το πολύ υψηλό θα οδηγήσει σε γραφιτισμό του διαμαντιού (για παράδειγμα, η συγκόλληση Ag-Cu-Ti έχει την καλύτερη αντοχή συγκόλλησης στους 940 ° C).
• Χρόνος με καυτή συγκράτηση: Τα κράματα που βασίζονται σε CR απαιτούν μικρότερο χρόνο (6-30 δευτερόλεπτα) για να αποφευχθεί η υπερβολική διάχυση. Τα κράματα με βάση το χαλκό απαιτούν 10 λεπτά για να εξασφαλίσουν επαρκή αντίδραση διεπαφής.
• Προστατευτική ατμόσφαιρα: Αργόν ή κενό (0.

 

3.

• Τα μεταβατικά μέταλλα (Ti, Cr) αντιδρούν με την επιφάνεια του διαμαντιού για να σχηματίσουν ένα στρώμα καρβιδίου (Cr₃c₂, Tic, κλπ.), Σχηματίζοντας μεταλλουργικό δεσμό.
• Η διάχυση και ο εμπλουτισμός του CR σε συγκολλητή με βάση το νικέλιο είναι το κλειδί, ενώ η συγκόλληση με βάση το ασήμι βασίζεται στην ενεργό αντίδραση του Ti.
• Η μορφολογία των καρβίδων στη διεπαφή επηρεάζει τη δύναμη συγκόλλησης. Για παράδειγμα, το σχήμα πυροβολισμού Cr₇c₃ και το Flake Cr₃c₂ έχουν διαφορετικές επιδράσεις στη σταθερότητα συγκόλλησης.

 

4. Τεχνολογία διάταξης βελτιστοποίησης λειαντικών σιτηρών
4.1 Σκοπός:

Αυξήστε το χώρο των τσιπ, μειώστε τη θερμοκρασία λείανσης και επεκτείνετε τη διάρκεια ζωής του εργαλείου (π.χ., η βελτιστοποιημένη διάταξη μπορεί να μειωθεί κατά το ήμισυ στην ποσότητα του διαμαντιού και να διπλασιάσει την ταχύτητα κοπής).

 

4.2 Μέθοδος εφαρμογής

• Τεχνολογία αναπαραγωγής: Το πρότυπο SI αποτυπώνει μικροπορώδη ταινία διαμαντιού, κατάλληλη για λειαντικά μικρού μεγέθους.
• Μέθοδος κατανομής μούχλας κελύφους: Ανθεκτική επικάλυψη προ-ρυθμιστικών οπών για την πλήρωση υλικού συγκόλλησης και λειαντικών κόκκων, κατάλληλα για σύνθετα καμπύλα επιφανειακά εργαλεία.
• Laser Rapid Prototyping: Χρησιμοποιήστε τη σάρωση λέιζερ CAD για τη συγκόλληση σταθερού σημείου, με υψηλή ακρίβεια αλλά υψηλό κόστος.

 

5. Σύγκριση απόδοσης και επίδραση εφαρμογής

• Σε σύγκριση με τα εργαλεία ηλεκτρολυτικής και πυροσυσσωμάτωσης, το ύψος των λειαντικών εργαλείων έκθεσης των σιτηρών είναι μεγαλύτερο (έως και 70%), η αντοχή συγκόλλησης βελτιώνεται και ο ρυθμός αποχρώσεων διαμαντιών μειώνεται σημαντικά.

 

5.1 περιπτώσεις δοκιμής:

• Η διάρκεια ζωής των τροχών λείανσης διαμαντιών είναι περισσότερο από 3 φορές εκείνη των τροχών ηλεκτρολυμένης λείανσης και η θερμοκρασία άλεσης υψηλής απόδοσης μειώνεται κατά 30%-50%.
• Η αποτελεσματικότητα των λεπίδων πριονιού με ένα στρώμα στην επεξεργασία του γρανίτη είναι 4,9 φορές αυτή των ηλεκτρολυμένων εργαλείων.

 

 

6. Τρέχουσες προκλήσεις και μελλοντικές κατευθύνσεις
6.1 Δυσκολίες επεξεργασίας:

• Έλεγχος υψηλής απόδοσης της σταθερότητας της παραγωγής μαζικής παραγωγής, με λεπτόκοκκο λειαντικό σωματίδια (όπως ομοιόμορφη κατανομή διαμαντιών μικρο-σκόνης).

 

6.2 Οδηγίες έρευνας:

• Βελτίωση της σύνθεσης υλικού συγκόλλησης (όπως η προσθήκη στοιχείων σπάνιων γαιών για τη ρύθμιση της διαβρεξιμότητας).
• Αυτοματοποιημένη παραγωγή (Laser Brazing Rapid Prototyping, Έρευνα και Ανάπτυξη λειαντικού εξοπλισμού αυτόματης ρύθμισης).
• Αναπτύξτε τις περιοχές εφαρμογής (όπως τα τρυπάνια πετρελαίου, η κεραμική επεξεργασία ακριβείας κ.λπ.).

 

Ερευνητικό συμπέρασμα
Η τεχνολογία συγκόλλησης βελτιώνει σημαντικά την απόδοση των εργαλείων διαμαντιών ενός στρώματος μέσω της διεπιφανειακής χημικής μεταλλουργικής σύνδεσης. Τα υλικά συγκόλλησης με βάση το νικέλιο, με βάση το ασήμι και το χαλκό έχει τα δικά του πλεονεκτήματα.

 

Στο μέλλον, είναι απαραίτητο να ξεπεραστούν οι δυσκολίες παραγωγής μεγάλης κλίμακας, να συνδυάσουν τη βελτιστοποίηση της λειαντικής ρύθμισης με την ανάπτυξη νέων υλικών συγκόλλησης και να προωθήσουν την ευρεία εφαρμογή του στον τομέα της αποτελεσματικής επεξεργασίας.