Polikristal Pırlanta (PCD) Nedir?

Polikristalin Elmasa Giriş

Çok kristalli elmas (PCD), elmas mikro tozunun metal bağlayıcılar (Co, Ni vb.) aracılığıyla polimerleştirilmesiyle yapılan çok kristalli bir malzemedir. Çok kristalli elmas, özel bir toz metalurjisi ürünüdür ve üretim yönteminde geleneksel toz metalurjisinin bazı yöntem ve araçları ödünç alınmıştır. Yapay monokristalin elmas, 1950'li yıllardan sonra yavaş yavaş geliştirilerek, hammadde olarak grafite katalizör ilave edilerek, yüksek sıcaklık ve ultra yüksek basınçla sentezlendi.

Sinterleme işlemi sırasında katkı maddelerinin eklenmesi nedeniyle ana bileşenler Co, Mo, W, WC ve Ni olan PCD kristalleri arasında bir bağlanma köprüsü oluşturulur ve elmas, bağlanmanın oluşturduğu güçlü iskelete sıkı bir şekilde gömülür. köprü. Metal bağlayıcının rolü, elması sıkı bir şekilde tutmak ve elmasın kesme verimliliğini tam olarak arttırmaktır. Ayrıca taneler her yöne serbestçe dağıldığı için çatlakların bir taneden diğerine geçmesi zordur, bu da PCD'nin mukavemetini ve tokluğunu büyük ölçüde artırır.

Polikristalin Elmasın Özellikleri

1, ultra yüksek sertlik ve aşınma direnci: Doğanın 10.000 HV'lik eşsiz malzeme sertliği, aşınma direnci karbür uçların neredeyse 100 katıdır.

2, anizotropik monokristalin elmas kristal farklı kristal yüzeyi ve sertliğin kristal yönü, aşınma direnci, mikroskobik mukavemet, iş parçası malzemesi arasındaki zorluk derecesi ve sürtünme katsayısının öğütülmesi ve işlenmesi, vb. büyük ölçüde farklılık gösterir, bu nedenle monokristalin tasarımı ve üretimi Elmas aletler, kristal yönünü doğru seçmeli, elmas hammaddeleri kristal yönelimli olmalıdır. Elmas takımların ön ve arka takım yüzlerinin seçimi, tek kristal elmas takımların tasarımında önemli bir konudur.

3, düşük sürtünme katsayısı: Bazı demir dışı malzemelerin işlenmesinde PCD uçları, diğer uçlara göre sürtünme katsayısı düşük olduğunda, karbürün yaklaşık yarısı genellikle yaklaşık 0,2'dir.

4, PCD kesme kenarı çok keskin kesme kenarı künt daire yarıçapıdır, genellikle 0.1-0.5um'a kadardır. ve doğal tek kristal elmas aletler 0,002-0,005um aralığında olabilir. Bu nedenle doğal elmas takımlar ultra ince kesme ve ultra hassas işleme gerçekleştirebilmektedir.

5, düşük termal genleşme katsayısı: elmasın termal genleşme katsayısı semente karbürünkinden daha küçüktür, yaklaşık 1/10 yüksek hız çeliğidir. bu nedenle elmas takımlar çok fazla termal deformasyon üretmez; yani, kesme ısısının neden olduğu takım boyutunda değişiklik çok küçüktür; bu, özellikle yüksek boyutsal hassasiyet gereksinimleri olan hassas ve ultra hassas işleme için önemlidir.

PCD Elmas Araçları

Alüminyum iş parçalarının PCD elmas takımlarla işlenmesi, uzun takım ömrü ve yüksek talaş kaldırma oranı gibi avantajlara sahiptir, ancak takımların pahalı olması ve işleme maliyetinin yüksek olması dezavantajıdır. Bu nokta makine imalat sanayinde bir fikir birliği oluşturdu. Ancak PCD araçlarının geliştirilmesi ve uygulanması son yıllarda birçok değişikliğe uğramıştır. PCD takımlarındaki diğer bir değişiklik, pazardaki rekabet baskısı ve takım üretim sürecinin iyileştirilmesinde işleme maliyetlerinin sürekli azaltılmasıdır. Rekabetçi pazar baskısı ve takım üretim süreci iyileştirmesinin birleşik etkisi altında, PCD takımlarının fiyatı yüzde 50'den fazla önemli ölçüde düştü. . Bu eğilimler, alüminyum malzemelerin işlenmesinde PCD takımlarının kullanımının artmasına neden olurken, takımların uygulanabilirliği işlenen farklı malzemelere göre belirlenmektedir.

Çok kristalli elmas aletler nasıl kullanılır?

Silikonsuz ve düşük silikonlu alüminyum alaşımlı malzemeleri işlemek için ince taneli (veya orta taneli) PCD kalitesinin kullanılmasını öneririz. İri taneli PCD kalitesi, yüksek silikonlu alüminyum alaşımlı malzemeyi işlemek için kullanılır. Frezeleme ile işlenen iş parçasının yüzey kalitesi gereksinimleri karşılamıyorsa, tatmin edici bir yüzey kalitesi elde etmek için iş parçasının yüzeyi daha küçük tane boyutuna sahip bir kesici uç kullanılarak düzeltilebilir.

Elmas kesici uçların doğru uygulanması, tatmin edici işleme sonuçları elde etmek için bir ön koşuldur. Alet arızasının spesifik nedenleri farklılık gösterse de bunlar genellikle nesnenin yanlış kullanımından veya kullanım yönteminden kaynaklanmaktadır. PCD uçlarını sipariş ederken kullanıcı, aletin uyarlama aralığını doğru bir şekilde kavramalıdır. Örneğin, PCD kesici uçlarla demirli metal iş parçası (paslanmaz çelik gibi) işlenirken, elmasın çelikteki karbonla kimyasal reaksiyona girmesi çok kolay olduğundan, PCD kesici uçların hızlı aşınmasına yol açacaktır, bu nedenle işleme için doğru seçimdir. sertleştirilmiş çelik PCBN kesici uçlar olmalıdır.

Genel olarak konuşursak, kesme kuvvetini azaltmak ve talaş tümörü oluşumunu önlemek için PCD kesici uçların pozitif kesme açısı kullanması gerekir. Ancak yüksek silikonlu alüminyum alaşımının işlenmesinde (özellikle işleme için karbür takımlar yerine elmas uçların kullanımında), PCD kesici uç arka açısı, kullanılan orijinal karbür takımlardan en iyisidir (250 gibi) arka açı, sırayla biraz azaltılmıştır. Yüksek silikon alüminyum alaşımlı kesme performansında PCD kesici ucun kesici kenarını geliştirmek için. PCD kesici ucun pozitif ön açısı da çok büyük değildir, çünkü takımın ön açısı ne kadar büyük olursa kesme kenarı kuvveti de o kadar düşük olur; başka bir deyişle PCD kesici ucun arka açısı ne kadar küçükse, kesme kenarının kuvveti de o kadar yüksek olur. Takımın pozitif kesme açısını garanti etme öncülü altında kesme kenarı mukavemetini mümkün olduğu kadar artırmak için, CNMX kesici ucunu negatif ön açılı PCD takımının ucuna kaynakladık ve pozitif bir kesme açısı oluşturduk, böylece kesici ucun negatif ön açısı, takımın normal kesmesini etkilemeden yüksek kesme kenarı mukavemeti sağlar. PCD kesici uçların kesici kenarını hazırlarken elmas uç için çok fazla işlem yapılmasına gerek yoktur. PCD frezeleme takımları için kesici kenar hafifçe bilenebilir; ayrıca kesici kenarın belirli bir eksenel eğim üretmesini sağlamak da PCD takımlarının kesme performansını artırmaya yardımcı olur.