Trenutno se kineska industrija mašina za preradu brzo razvija, a neki materijali koji se teško režu široko se koriste u industriji materijala i industriji preciznih mašina.Da bismo zadovoljili razvojne potrebe savremene mašinoprerađivačke industrije, potrebno je koristiti neke alate visoke čvrstoće i dobre žilavosti.Stoga se alati od tvrdog materijala postepeno primjenjuju u mehaničkoj prerađivačkoj industriji.Ovaj članak se fokusira na primjenu alata od tvrdog materijala u strojnoj obradi s obzirom na razvoj alata od tvrdog materijala, kako bi pružio međusobnu referencu prijateljima u istoj industriji.
Brzim razvojem savremene proizvodne tehnologije i žestokom tržišnom konkurencijom, povećavaju se i zahtjevi mehaničke prerađivačke industrije za dijelovima mehaničke opreme, posebno za strukturalnim performansama mehaničkih dijelova.Stoga su se u društvu postepeno pojavljivali novi materijali različitih svojstava.Ovi novi materijali ne samo da predstavljaju ozbiljan izazov tradicionalnim alatima za obradu, već su i prilično teški za obradu.U ovom trenutku, napredni rezni alati postali su ključ razvoja mehaničke prerađivačke industrije, a alati od tvrdih materijala nesumnjivo su primijenjeni u modernoj mehaničkoj obradi.
1. Istorija razvoja alata od tvrdog materijala
Tokom 1950-ih, američki naučnici su kao sirovine uzeli sintetički dijamant, vezu i prah bor karbida, koji je reagovao pod visokom temperaturom i pritiskom i sinterovani polikristalni blok kao glavni materijal alata.Nakon 1970-ih, ljudi su postepeno razvili kompozitne limene materijale, koji se proizvode kombinacijom dijamanta i cementiranog karbida, ili borovog nitrida i cementiranog karbida.U ovoj tehnologiji, cementirani karbid se smatra podlogom, a sloj dijamanta se formira na površini podloge pritiskom ili sinterovanjem.Debljina dijamanta je oko 0,5 do 1 mm.Takvi materijali ne samo da mogu poboljšati otpornost materijala na savijanje, već i efikasno riješiti problem da tradicionalne materijale nije lako zavariti.Ovo je promoviralo alat za tvrdi materijal da uđe u fazu primjene.
2. Primena alata od tvrdog materijala u mašinskoj obradi
(1) Primjena monokristalnih dijamantskih alata
Monokristalni dijamant se obično dijeli na sintetički dijamant i prirodni dijamant.Generalno, ako se za izradu alata koristi monokristalni dijamant, potrebno je odabrati dijamant veće veličine čestica, mase veće od 0,1 g i dužine prečnika većeg od 3 mm.Trenutno je prirodni dijamant najtvrđi materijal u mineralima.Ne samo da ima dobru otpornost na habanje, već je i alat napravljen od njega vrlo oštar.Istovremeno, ima visoku otpornost na prianjanje i nisku toplinsku provodljivost.Alat koji se obrađuje je gladak i kvalitetan.Istovremeno, alat od prirodnog dijamanta ima vrlo dobru izdržljivost i relativno dug vijek trajanja.Osim toga, pri dugotrajnom rezanju teško će utjecati na obradu dijelova.Relativno niska toplotna provodljivost može imati dobar efekat na sprečavanje deformacije delova.
Prirodni dijamant ima mnogo prednosti.Iako su ove prednosti skupe, one mogu zadovoljiti zahtjeve mnogih visoko preciznih operacija rezanja i široko se koriste u preciznom rezanju i ultra-preciznom rezanju.Kao što su reflektirajuća ogledala koja koriste atomske reaktore i druge napredne tehnologije, kao i zemaljski navigacijski žiroskopi koji se koriste na projektilima ili raketama, kao i neki dijelovi satova, metalni dodaci, itd., primjenjuju ovu tehnologiju.
(2) Primena polikristalnih dijamantskih alata
Polikristalni dijamant se obično naziva sinteriranim dijamantom.Upotreba polikristalnog dijamanta za metale kao što je kobalt, kroz uslove visoke temperature i visokog pritiska, učiniće mnogo dijamantskog monokristalnog praha polikristalnim u jedan, formirajući tako polikristalni materijal za alat.Tvrdoća polikristalnog dijamanta je niža od tvrdoće prirodnog dijamanta.Međutim, formira se od raznih dijamantskih prahova i nema slučaja da različite kristalne ravni imaju različitu snagu i tvrdoću.Prilikom rezanja rezna ivica od polikristalnog dijamanta ima vrlo visoku otpornost na slučajna oštećenja i dobru otpornost na habanje.Može zadržati oštricu oštrice relativno dugo vremena.Istovremeno, može koristiti relativno veliku brzinu rezanja prilikom obrade.U poređenju sa WC alatima od cementnog karbida, polikristalni dijamantski alati imaju duži vijek trajanja, lakši pristup sintetičkim materijalima i niže cijene.
(3) Primjena CVD dijamanta
Alatni materijal CVD dijamanta obrađuje se pod niskim pritiskom, što je najveća razlika od tradicionalne PSC tehnologije i PDC tehnologije.CVD dijamant ne sadrži nikakvu komponentu katalizatora.Iako je po nekim svojstvima sličan prirodnom dijamantu, u materijalima je i dalje isti kao polikristalni dijamant, odnosno po sastavu su zrna neuredno raspoređena, nemaju lomljivu površinu cijepanja i imaju ista svojstva između površina.U poređenju sa alatima napravljenim tradicionalnom tehnologijom, alati napravljeni CVD dijamantskom tehnologijom imaju više prednosti, kao što su složeniji oblik alata, niži troškovi proizvodnje i više oštrica iste oštrice.
(4) Primjena polikristalnog kubnog bor nitrida
Polikristalni kubni bor nitrid (PCBN) je vrlo uobičajen alat za tvrdi materijal, koji se sve više koristi u strojnoj obradi.Alat napravljen ovom tehnologijom ima odličnu tvrdoću i otpornost na habanje.Ne samo da se može koristiti na relativno visokim temperaturama, već ima i odličnu otpornost na koroziju i toplinsku provodljivost.U poređenju sa PCD i PDC alatima, polikristalni kubični alati sa bor nitridom su još uvijek inferiorniji u otpornosti na habanje, ali se mogu normalno koristiti na 1200 ℃ i mogu izdržati određenu kemijsku koroziju!
Trenutno se polikristalni kubni bor nitrid uglavnom koristi u proizvodnji automobila, kao što su automobilski motori, osovine prijenosa i kočioni diskovi.Osim toga, oko jedne petine obrade teške opreme također koristi ovu tehnologiju.Poslednjih godina, razvojem računarske tehnologije i tehnologije CNC alatnih mašina, primena polikristalnog kubnog bor nitrida postaje sve raširenija, a primenom naprednih koncepata obrade kao što su brzo sečenje, tokarenje umesto brušenja, alat materijal polikristalnog kubičnog bor nitrida postepeno se razvio u važan materijal u modernoj obradi tokarstva.
3. Sažetak
Primena alata od tvrdog materijala u mašinskoj obradi ne samo da poboljšava kvalitet i efikasnost obrade, već igra i vitalnu ulogu u razvoju mehaničke prerađivačke industrije.Stoga je u cilju promoviranja razvoja industrije mehaničke obrade potrebno kontinuirano jačati istraživanja alata od tvrdog materijala, u potpunosti razumjeti znanja vezana za alate od tvrdog materijala, te jačati praksu primjene, a ne samo za poboljšanje kvalitete alata. osoblja, ali i ojačati primjenu nauke i tehnologije u poboljšanju alata od tvrdih materijala, kako bi se ostvario skokovit razvoj industrije mehaničke obrade.
Vrijeme objave: Jun-03-2019