Vai nākotnē ir tirgus superhard instrumentu materiāliem

Attīstoties materiālu rūpniecībai un precīzo mašīnu rūpniecībai, palielinās precīzas griešanas, īpaši precīzas griešanas un sarežģītu griešanas materiālu izmantošana, un īpaši cieto instrumentu materiālu izmantošana kļūst arvien plašāka. Superhard materiāla instrumentam ir augsta efektivitāte, ilgs kalpošanas laiks un laba apstrādes kvalitāte. Agrāk to galvenokārt izmantoja apdarei. Pēdējos gados, pateicoties mākslīgā supercietā instrumentu materiāla ražošanas procesa uzlabošanai, izejvielu tīrības un graudu izmēra kontrolei, kompozītmateriālu izmantošanai un karstās presēšanas procesam, pielietojuma joma paplašinās, papildus piemērotai vispārējai apdarei un pusapstrādei, bet var izmantot arī rupjai apstrādei. Tas ir starptautiski atzīts par vienu no mūsu laika produktīvākajiem instrumentu materiāliem. Izmantojot īpaši cietus materiālus tērauda, ​​čuguna, krāsaino metālu un sakausējumu apstrādei, griešanas ātrums ir par vienu pakāpi lielāks nekā cieto sakausējumu, un instrumenta kalpošanas laiks ir desmitiem vai pat simtiem reižu lielāks nekā cieto sakausējumu. . Tajā pašā laikā tās izskats maina arī tradicionālo tehnoloģiju koncepciju. Īpaši cieto instrumentu var tieši izmantot virpošanai un frēzēšanai, nevis slīpēšanai (vai pulēšanai). Rūdīto detaļu apstrādei vairāku procesu vietā var izmantot vienu procesu, ievērojami saīsinot procesa plūsmu.

 

Supercieto instrumentu materiālu izstrāde

Superhard instrumenta materiāls attiecas uz dabisko dimantu un mākslīgo dimantu un CBN (kubiskais bora nitrīds) ar līdzīgu cietību un īpašībām. Tā kā dabīgā dimanta cena ir salīdzinoši augsta, ražošanā galvenokārt izmanto mākslīgo polikristālisko dimantu (PCD), polikristālisko kubiskā bora nitrīdu (PCBN) un to kompozītmateriālus.

Jau 195 Kopš tā laika to ir izstrādājis DeBeers Dienvidāfrikā, bijušajā Padomju Savienībā un Japānā. 70. gadu sākumā tika ieviesta kompozītmateriāla loksne no dimanta vai CBN un cietā sakausējuma. Tie ir izgatavoti, saķepinot vai nospiežot PCD vai PCBN slāni 0,5–1 mm uz cietā sakausējuma matricas, kas atrisina tādas problēmas kā īpaši cieto griezējinstrumentu materiālu zema lieces izturība, ieliktņu metināšanas grūtības, lai nodrošinātu super cietie griezējinstrumenti ir iegājuši praktiskajā stadijā. Pašlaik ir sintētiski lieli viena kristāla dimants un funkcionāli materiāli, piemēram, dimanta plēves pārklājums un bieza dimanta plēve, ko ražo CVD (ķīmiskā tvaiku pārklāšana), kas ievērojami paplašina īpaši cieto instrumentu materiālu pielietojuma jomu.

Supercieto instrumentu materiālu izpēte un pielietošana aizsākās 1970. gados, un supercietā materiāla un tā izstrādājumu ražotājs tika izveidots 1970. gadā Gvajjangā. Visu 20 gadu laikā no 1970. gada līdz 1990. gadam īpaši cietā materiāla gada izlaide tikai pieaug no 460,{ {6}} karātu līdz 35 miljoniem karātu. Deviņdesmitajos gados daudzas supercieto materiālu ražošanas rūpnīcas ieviesa pilnus supercieto materiālu sintēzes iekārtu un tehnoloģiju komplektus no ārvalstīm, un produkcija ir strauji attīstījusies. Līdz 1997. gadam sintētiskā dimanta gada produkcija mūsu valstī ir sasniegusi aptuveni 500 miljonus karātu un CBN produkcija sasniedz 8 miljonus gramu.

 

Supercieto instrumentu materiālu īpašības

Dimantam ir augsta cietība un nodilumizturība, un tā mikrocietība var sasniegt 10000HV. Starp instrumentu materiāliem tas ir ciets materiāls. Tajā pašā laikā tā berzes koeficients ir mazs, nav afinitātes ar metālu, kas nav dzelzs, skaidu plūsma ir viegla, augsta siltumvadītspēja, griešanas laikā nav viegli izveidot skaidu audzēju, apstrādes virsmas kvalitāte ir laba. Tas var efektīvi apstrādāt krāsaino metālu materiālus un nemetāliskus materiālus, piemēram, varu, alumīniju un citus krāsainos metālus un to sakausējumus, keramiku, saķepinātu cieto sakausējumu, dažādus šķiedru un daļiņu pastiprinātus kompozītmateriālus, plastmasu, gumiju, grafītu, stikls un dažāda nodilumizturīga koksne (īpaši masīvkoka un saplākšņa kompozītmateriāli).