Pada masa ini, industri pemprosesan jentera China sedang berkembang pesat, dan beberapa bahan yang sukar dipotong digunakan secara meluas dalam industri bahan dan industri jentera ketepatan.Untuk memenuhi keperluan pembangunan industri pemprosesan jentera moden, kita perlu menggunakan beberapa alat dengan kekuatan tinggi dan keliatan yang baik.Oleh itu, alat bahan keras digunakan secara beransur-ansur untuk industri pemprosesan mekanikal.Artikel ini memberi tumpuan kepada aplikasi alat bahan keras dalam pemesinan memandangkan pembangunan alat bahan keras, supaya dapat memberikan rujukan bersama untuk rakan-rakan dalam industri yang sama.
Dengan perkembangan pesat teknologi pembuatan moden dan persaingan pasaran yang sengit, keperluan industri pembuatan mekanikal untuk bahagian peralatan mekanikal juga semakin meningkat, terutamanya untuk prestasi struktur bahagian mekanikal.Oleh itu, bahan-bahan baru dengan pelbagai sifat telah beransur-ansur muncul dalam masyarakat.Bahan-bahan baru ini bukan sahaja menimbulkan cabaran yang serius kepada alat pemesinan tradisional, tetapi juga agak sukar untuk diproses.Pada masa ini, alat pemotong canggih telah menjadi kunci kepada pembangunan industri pemprosesan mekanikal, dan alat bahan keras sudah pasti telah digunakan untuk pemprosesan mekanikal moden.
1. Sejarah pembangunan alat bahan keras
Pada tahun 1950-an, saintis Amerika mengambil berlian sintetik, ikatan, dan serbuk boron karbida sebagai bahan mentah, bertindak balas di bawah suhu dan tekanan tinggi, dan blok polihabluran tersinter sebagai bahan utama alat.Selepas 1970-an, orang ramai secara beransur-ansur membangunkan bahan kepingan komposit, yang dihasilkan dengan menggabungkan berlian dan karbida bersimen, atau boron nitrida dan karbida bersimen.Dalam teknologi ini, karbida bersimen dianggap sebagai substrat, dan lapisan berlian terbentuk pada permukaan substrat dengan menekan atau mensinter.Berlian adalah kira-kira 0.5 hingga 1 mm tebal.Bahan sedemikian bukan sahaja dapat meningkatkan rintangan lenturan bahan, tetapi juga berkesan menyelesaikan masalah bahawa bahan tradisional tidak mudah dikimpal.Ini telah mempromosikan alat bahan keras untuk memasuki peringkat aplikasi.
2. Aplikasi alat bahan keras dalam pemesinan
(1) Penggunaan alat berlian kristal tunggal
Berlian kristal tunggal biasanya dibahagikan kepada berlian sintetik dan berlian asli.Secara amnya, jika berlian kristal tunggal digunakan untuk membuat alat, adalah perlu untuk memilih berlian dengan saiz zarah yang lebih besar, jisim lebih besar daripada 0.1 g dan panjang diameter lebih daripada 3 mm.Pada masa ini, berlian asli adalah bahan yang paling sukar dalam mineral.Ia bukan sahaja mempunyai rintangan haus yang baik, tetapi juga alat yang diperbuat daripadanya sangat tajam.Pada masa yang sama, ia mempunyai rintangan lekatan yang tinggi dan kekonduksian terma yang rendah.Alat yang diproses adalah licin dan berkualiti.Pada masa yang sama, alat yang diperbuat daripada berlian asli mempunyai ketahanan yang sangat baik dan hayat perkhidmatan yang agak panjang.Di samping itu, apabila memotong untuk masa yang lama, ia tidak akan menjejaskan pemprosesan bahagian.Kekonduksian haba yang agak rendah boleh memberi kesan yang baik untuk mencegah ubah bentuk bahagian.
Berlian asli mempunyai banyak kelebihan.Walaupun kelebihan ini mahal, ia boleh memenuhi keperluan banyak operasi pemotongan berketepatan tinggi dan digunakan secara meluas dalam pemotongan ketepatan dan pemotongan ultra ketepatan.Seperti cermin pemantul yang menggunakan reaktor atom dan teknologi canggih lain, serta giroskop navigasi darat yang digunakan pada peluru berpandu atau roket, serta beberapa bahagian jam tangan, aksesori logam, dsb., telah menggunakan teknologi ini.
(2) Penggunaan alat berlian polihabluran
Berlian polihabluran biasanya dipanggil berlian tersinter.Penggunaan berlian polihabluran untuk logam seperti kobalt, melalui suhu tinggi dan keadaan tekanan tinggi, akan menjadikan banyak polihablur serbuk kristal berlian menjadi satu, sekali gus membentuk bahan alat polihablur.Kekerasan berlian polihablur lebih rendah daripada berlian asli.Walau bagaimanapun, ia dibentuk oleh pelbagai serbuk berlian, dan tidak ada kes bahawa satah kristal yang berbeza mempunyai kekuatan dan kekerasan yang berbeza.Apabila memotong, kelebihan pemotongan yang diperbuat daripada berlian polihabluran mempunyai rintangan yang sangat tinggi terhadap kerosakan tidak sengaja dan rintangan haus yang baik.Ia boleh mengekalkan kelebihan pemotongan tajam untuk masa yang agak lama.Pada masa yang sama, ia boleh menggunakan kelajuan pemotongan yang agak pantas semasa pemesinan.Berbanding dengan alat karbida bersimen WC, alat berlian polihabluran mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama, akses yang lebih mudah kepada bahan sintetik dan harga yang lebih rendah.
(3) Penggunaan berlian CVD
Bahan alat berlian CVD diproses di bawah tekanan rendah, yang merupakan perbezaan terbesar daripada teknologi PSC tradisional dan teknologi PDC.Berlian CVD tidak mengandungi sebarang komponen pemangkin.Walaupun ia adalah serupa dengan berlian asli dalam beberapa sifat, ia masih sama dengan berlian polihabluran dalam bahan, iaitu, butiran komposisi tersusun tidak teratur, kekurangan permukaan belahan rapuh, dan mempunyai sifat yang sama antara permukaan.Berbanding dengan alat yang dibuat oleh teknologi tradisional, alat yang dibuat oleh teknologi berlian CVD mempunyai lebih banyak kelebihan, seperti bentuk alat yang lebih kompleks, kos pengeluaran yang lebih rendah dan berbilang bilah pisau yang sama.
(4) Penggunaan boron nitrida padu polihabluran
Polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) ialah alat bahan keras yang sangat biasa, yang semakin banyak digunakan dalam pemesinan.Alat yang dibuat dengan teknologi ini mempunyai kekerasan dan rintangan haus yang sangat baik.Ia bukan sahaja boleh digunakan pada suhu yang agak tinggi, tetapi juga mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik dan kekonduksian terma.Berbanding dengan alat PCD dan PDC, alat boron nitrida padu polihabluran masih lebih rendah dalam rintangan haus, tetapi ia boleh digunakan secara normal pada 1200 ℃ dan boleh menahan kakisan kimia tertentu!
Pada masa ini, boron nitrida padu polihabluran digunakan terutamanya dalam pembuatan kereta, seperti enjin kereta, aci transmisi, dan cakera brek.Di samping itu, kira-kira satu perlima pemprosesan peralatan berat juga menggunakan teknologi ini.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan teknologi komputer dan teknologi alat mesin CNC, aplikasi boron nitrida padu polihabluran telah menjadi semakin meluas, dan dengan pelaksanaan konsep pemesinan termaju seperti pemotongan berkelajuan tinggi, berpusing dan bukannya mengisar, alat bahan polycrystalline cubic boron nitride telah berkembang secara beransur-ansur menjadi bahan penting dalam pemprosesan membelok moden.
3. Rumusan
Penggunaan alat bahan keras dalam pemesinan bukan sahaja meningkatkan kualiti dan kecekapan pemesinan, tetapi juga memainkan peranan penting dalam pembangunan industri pemprosesan mekanikal.Oleh itu, untuk menggalakkan pembangunan industri pemprosesan mekanikal, adalah perlu untuk terus mengukuhkan penyelidikan alat bahan keras, memahami sepenuhnya pengetahuan yang berkaitan dengan alat bahan keras, dan mengukuhkan amalan aplikasi, bukan sahaja untuk meningkatkan kualiti kakitangan, tetapi juga untuk mengukuhkan aplikasi sains dan teknologi dalam meningkatkan alat bahan keras, untuk merealisasikan pembangunan lonjakan industri pemprosesan mekanikal.
Masa siaran: Jun-03-2019