انتخاب صحیح انواع الماس

الماس پلی کریستالی و کامپوزیت کاربید (PCD/CC)

PCD/CC پرکاربردترین الماس برای ماشینکاری کامپوزیت های زمینه فلزی است. با تف جوشی یا فشار دادن لایه ای از PCD الماس پلی کریستالی با ضخامت {{0}}.5-1 میلی متر بر روی سطح یک بستر کاربید سیمانی با استحکام و چقرمگی خوب تشکیل می شود. استحکام خمشی این تیغه کامپوزیت اساساً مانند کاربید سیمانی است و سختی سطح کار نزدیک به PCD الماس جامد پلی کریستالی است و جوش پذیری خوب است، سنگ زنی مجدد آسان است و هزینه آن نیز می باشد. کم. یک درج معمولی کاربید الماس- تنگستن پلی کریستالی صاف یا ورق مانند است و سپس با لیزر به شکل و اندازه دلخواه درج برش داده می شود. PCD/CC معمولاً جوش داده می شوند یا با ماشین گیره می شوند و به ابزارهای برش مختلفی مانند تراشکاری، سوراخ کاری، فرز، پانچ، ریمینگ، حفاری و اره تبدیل می شوند. عملکرد PCD/CC به اندازه دانه های الماس مربوط می شود. De Beers درج‌های PCD را در واریته‌های 002، 010 و 025 با اندازه‌های متوسط ​​دانه‌ها به ترتیب 2 میکرومتر، 10 میکرومتر و 25 میکرومتر تولید می‌کند. هرچه اندازه دانه بزرگتر باشد، تجمع الماس بیشتر باشد، مقاومت در برابر سایش بهتر و عمر ابزار بیشتر می شود، اما کیفیت لبه برش کمی بدتر است و ساخت یک ابزار با دقت بالا را دشوار می کند. برعکس، ابزارهای ریزدانه شعاع لبه برش (معمولاً 1-2 ابزارهای PCD) دارند و کیفیت سطح ماشینکاری شده خوب است. بنابراین، دانه های کریستالی پلی کریستال به طور مداوم تصفیه می شوند و کریستال های ریز با 1 اسید یا حتی کمتر از 0.5 اسید وجود دارد. برای این منظور، عمر ابزار و کیفیت سطح ماشینکاری شده باید به طور جامع در نظر گرفته شود تا درجه مناسب الماس پلی کریستالی و درج کامپوزیت کاربید سیمانی انتخاب شود.

الماس CVD

الماس CVD یک ماده الماس خالص با مقاومت به سایش بالا، بدون چسب است که در فشار کم تهیه می شود.<0.1MPa). CVD diamond comes in two forms: CVD thin film coating (CD) and CVD thick film (TFD).

CD با ته نشینی لایه ای از الماس فیلم مانند با ضخامت کمتر از 50 میکرومتر (معمولاً 10 تا 30 میکرومتر) متشکل از پلی کریستال ها بر روی یک بستر کاربید سیمانی (که معمولاً به عنوان آلیاژ نوع K شناخته می شود) توسط فرآیند CVD (رسوب بخار شیمیایی) تشکیل می شود. . استفاده نشان داده است که ابزارهای پوشش داده شده با الماس CD برای ماشینکاری کامپوزیت های زمینه فلزی مناسب نیستند، زیرا ذرات سخت موجود در کامپوزیت می توانند در مدت زمان کوتاهی از طریق پوشش روی سطح ابزار ساییده شوند.

TFD به این صورت است که یک لایه الماس ضخیم بدون لایه با ضخامت حداکثر تا 3-5 میلی متر گذاشته و سپس لایه ضخیم را بر اساس نیاز به قطعات کوچک با شکل خاصی برش می دهیم و سپس روی کاربید سیمانی جوش می دهیم تا شکل بگیرد. یک تیغه یا ابزار مرکب

TFD عملکرد جامع خوبی دارد، ضرر ناهمسانگردی الماس طبیعی را ندارد، زیرا پیوند فلزی وجود ندارد، محتوای ناخالصی کم است و خلوص نزدیک به 100 درصد است، بنابراین سختی و هدایت حرارتی بالاتر از PCD است. ضریب اصطکاک کوچکتر است، شیمیایی پایداری بهتر است و عملکرد کامپوزیت های زمینه فلزی بسیار خوب است.

منحنی های سایش ابزار برای 4{4}} درصد SiCP A356MMC با دو الماس PCD و TFD نشان داده شده است. شرایط برش مورد استفاده در آزمایش در شکل 2 عبارتند از: سرعت برش 400m/min، نرخ تغذیه 0.05mm/r، مقدار برش پشت (عمق برش) 0.5mm و مایع برش. از شکل 2 می توان دید که الماس لایه ضخیم TFD برای پردازش 40 درصد کامپوزیت های زمینه فلزی SiCP بهترین است. PCD025 دوم است و PCD002 کمترین عمر ابزار را دارد. جدول 1 پارامترهای برش توصیه شده توسط De Beers را برای ماشینکاری کامپوزیت های زمینه فلزی با درج های SYNDITE 025 درجه الماس پلی کریستالی نشان می دهد. تحقیقات نشان می‌دهد که با افزایش سرعت برش و کاهش نرخ خوراک، مقدار Ra زبری سطح ماشین‌کاری شده کاهش می‌یابد، در حالی که مقدار ابزار برش بر روی Ra اثر معنی‌داری ندارد. بنابراین، هنگام اتمام، سرعت برش باید مقدار بیشتری را در جدول 1 داشته باشد و نرخ تغذیه باید مقدار کمتری داشته باشد.

ماشینکاری کامپوزیت های زمینه فلزی با الماس می تواند برش خشک یا برش مرطوب باشد. با این حال، به دلیل پایداری حرارتی کم الماس، در درجه سانتی گراد 700-800 کربنیزه می شود (یعنی گرافیتیزه می شود) که عمر ابزار را به شدت کاهش می دهد. اگر از سیال برش برای برش مرطوب استفاده شود، می توان دمای برش را کاهش داد و عمر ابزار را افزایش داد. با این حال، قبل از برش ابزار در قطعه کار، مایع برش باید تا پایان برش ریخته شود. مایع برش باید به طور مداوم و نه متناوب تامین شود، در غیر این صورت به راحتی باعث آسیب یا بریدگی ابزار می شود. به همین ترتیب در حین عمل برش نیز لازم است تا حد امکان از توقف یا تغییر مقدار برش خودداری شود.