Sierra de diamante tecnología - método de fabricación hoja de diamante
Chois Dong
boreway.com
2015-09-07 16:22:57
Con el rápido desarrollo de la tecnología del automóvil, la aviación y la industria aeroespacial, las propiedades del material y los requisitos de tecnología de procesamiento están aumentando. Los nuevos materiales como los plásticos reforzados con fibra de carbono, son ampliamente utilizados materiales compuestos de matriz metálica reforzada de partículas (PRMMC) y materiales cerámicos. Estos materiales tienen alta resistencia, resistencia al desgaste, bajo coeficiente de características de expansión térmica, que determina cuando citar el mecanizado vida de la herramienta es muy corto. Desarrollo de la nueva herramienta de corte superduro resistente al desgaste y estable es muchos temas universidades, institutos de investigación y la investigación las empresas. Diamond establece mecánica, óptica, térmica, acústica, óptica, y muchos otros destacada actuación en uno, con una alta dureza, bajo coeficiente de fricción, alta conductividad térmica, coeficiente de expansión térmica y químicamente inerte bajo, es un material ideal para la fabricación de la herramienta. En este trabajo, el reciente desarrollo de los métodos de fabricación de herramientas de diamante proporciona una visión general.
Citado gama de aplicaciones
Procesamiento (1) de mecanizado difíciles materiales no ferrosos
Cuando el procesamiento de cobre, zinc, aluminio y otros metales no ferrosos y aleaciones, el material es fácil de adherir a la herramienta, dificultades de procesamiento. El uso de un diamante de bajo coeficiente de fricción, y no ferrosos características de afinidad de metal de pequeñas herramientas de diamante, herramientas de corte y pueden prevenir eficazmente la aparición de unión de metal. Además, puesto que el diamante módulo elástico, cuando la deformación de la porción de borde de corte de la corte de la extrusión de metales no ferrosos pequeño, puede hacer que el proceso de corte se completa en pequeña deformación, que puede mejorar la calidad de la superficie.
(2) difíciles de procesar materiales no metálicos
Mecanizado de alta de partículas de dureza que contiene una gran cantidad de materiales no metálicos duros, tales como plástico reforzado con fibra de vidrio, material de relleno de silicio, material compuesto de fibra de carbono / epoxi dura cuando los materiales de partículas duras permite herramienta de desgaste serio duro de carburo, corte de procesamiento de herramientas y diamantes herramientas , alta dureza, resistencia al desgaste, y por lo tanto alta eficiencia de procesamiento.
(3) de mecanizado de ultra precisión
Con el advenimiento de la tecnología moderna integrada, mecanizado de precisión para desarrollar en la dirección del rendimiento de la herramienta que nos planteamos una demanda muy alta. Debido a que el coeficiente de fricción diamante, bajo coeficiente de expansión térmica, conductividad térmica, puede cortar virutas muy finas, viruta fluye fácilmente hacia fuera, con afinidad por otras sustancias es pequeño, fácil BUE, calentar una pequeña alta conductividad, térmica, el calor puede evitarse Efecto de la la cuchilla y la pieza de trabajo, y por lo tanto no es fácil de pasivación borde, corte pequeña deformación, alta calidad superficial se puede obtener.
El método de fabricación de la herramienta de diamante
Actualmente el principal método de procesamiento de diamantes tiene los cuatro siguientes: herramientas de película revestidos, soldadura de película gruesa herramientas de corte de diamante, herramientas de corte de diamante y el diamante de cristal único instrumento cuerpo sinterizado.
2.1 Herramientas Thin Film Coated
Herramientas recubiertos con película son características rígidas y de alta temperatura de un buen material depositado película de diamante colectivo está formado por la deposición de vapor químico herramienta (ECV).
Dado que la cerámica Si3N4, sistema de WC-Co coeficiente de expansión térmica del diamante y carburo metálico W está cerca, pequeña tensión térmica generada cuando la película, que puede ser utilizado como material de base del cuerpo de la fresa. WC-Co-a base de carburo cementado, existe una fase aglutinante de Co entre fácil de hacer película de diamante y el sustrato está formado de grafito y reducir la fuerza de adhesión requerida para ser pretratada antes de la deposición con el fin de eliminar la influencia de Co (típicamente por el ácido grabado de Co) ʱ ??
Método de deposición de vapor químico es utilizar un cierto método para activar el gas fuente que contiene C, a presión de gas muy baja, de modo que los átomos de carbono depositados en un área determinada, los átomos de carbono en el condensan, formando un proceso de deposición en fase de diamante. Actualmente se utiliza para la deposición de diamante por CVD incluyen: microondas, filamento caliente, DC método de chorro de arco.
Ventajas de la película de diamante se utiliza en una variedad de geometrías de herramientas complejas, tales como una cuchilla con un chip, fresas, escariadores y taladros; puede ser utilizado para cortar una gran cantidad de materiales no metálicos, la fuerza de corte cuando se corta, pequeña deformación pequeña,, abrasión lenta, fácil deformación lisa de la pieza de trabajo para un buen material de la pieza, terminando tolerancias. La principal desventaja es la mala adherencia de la película de diamante y el sustrato, la película de diamante no tiene un carácter de usar y tirar.
2.2 diamante herramienta de soldadura gruesa
Proceso de producción de herramientas de corte de diamante soldada grueso generalmente incluyen: preparación del gran cine área de diamantes; la película fue cortada en herramienta de rombos y tamaños requeridos; soldadura material de sustrato de película gruesa diamante y herramientas; diamante grueso corte de la película molienda borde y pulido ʱ ?? Preparación y corte (1) películas de diamante
Proceso que se utiliza comúnmente para la preparación de películas de diamante es el método CVD chorro de plasma DC. El diamante se deposita sobre la aleación WC-Co (superficie con acabado de espejo), y en el proceso de enfriamiento del sustrato, la película de diamante apaga automáticamente. Este método de velocidad de depósito (hasta 930μm / h), la unión entre la celosía más de cerca, pero la superficie de crecimiento es áspera. Película Diamante de alta dureza, resistencia al desgaste, no conductor determina su método de corte es el corte por láser (corte puede llevarse a cabo en el aire, el oxígeno y el medio ambiente de argón). Diamante de corte láser de película gruesa no sólo puede cortar a la forma y tamaño deseados, pero también se puede cortar después de que el ángulo de la herramienta, con un corte estrecho, de alta eficiencia y otras ventajas.
(1) Diamante de película gruesa Cortadores Soldadura
Tener entre diamantes y metales en general y su aleaciones de alta energía interfacial, lo que resulta en el diamante no puede ser generalmente de bajo punto de fusión infiltración de aleación, soldabilidad es pobre. En la actualidad, la adición de unos fuertes elementos formadores de carburos o por proceso de metalización superficie de diamante para mejorar el diamante y el metal de soldadura de cobre entre la soldadura de aleación de plata.
① método de soldadura activo
Generalmente soldadura de aleación de plata que contiene cobre Ti, sin soldadura fundente en un gas inerte o vacío. Composición de soldadura utilizado comúnmente Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, métodos de uso general de preparación son de fusión de arco y de la metalurgia de polvos. Ti como un elemento activo en el proceso de soldadura y generar C reflejan TiC, puede mejorar la capacidad de humectación y adhesión fuerza de diamante y soldadura. La temperatura de calentamiento es generalmente de 850 ℃, se incubaron 10 minutos, un enfriamiento lento para reducir la tensión interna.
② soldar la superficie posterior metalización
Superficies de diamante metalizado por la tecnología de tratamiento de superficie de placas de metal en la superficie del diamante, de modo que la superficie que tiene las propiedades de un metal o metaloide. En general, en la superficie del diamante-plateado Ti, Ti C reacciona con TiC, TiC y Ag-Cu aleación de soldadura tiene una buena humectación y resistencia de la unión. Titanio métodos utilizados actualmente son: vacío deposición física de vapor (PVD, incluyendo placas de vacío evaporación, pulverización catódica al vacío, el vacío sedimentación iónica, etc.), químicas chapado vapor y el polvo que cubre la sinterización. PVD método solo volumen bajo chapado, diamante temperatura del proceso de recubrimiento por debajo de 500 ℃, es una conexión física entre el revestimiento y el diamante, sin la metalurgia química. Ti y el método CVD de diamante, una reacción química para formar una fuerte unión metalúrgica, la temperatura de reacción es alta, el daño al diamante.
(2) de película gruesa herramienta de diamante afilado
Métodos de procesamiento de diamantes de película gruesa Cortadores son: trituración mecánica, pulido de disco de metal caliente, haz de iones, rayo láser y grabado por plasma.
Veintitres Instrumento de diamante sinterizado
El método será procesada en daño abrasivo de diamante gruesa rodando tamaño medio de partícula de los granos de diamante 32 ~ 37μm o el uso directo de las legales granos de diamante HPHT sistema, los granos de polvo apiladas en WC-16% en peso de Co aleación, entonces Ta papel de aluminio para aislar y sinterizado a 5.5GPa, 1,500 ℃ durante 60 minutos para preparar un cuerpo sinterizado de diamante, con las herramientas de este cuerpo sinterizado tiene una alta resistencia a la abrasión.
Herramienta de diamante 2,4 monocristal
Solo cristal de diamante de corte diamante monocristalino se suele fijar en una cabeza de cuchillo de la cabeza cuchillo con un tornillo o placa se fija a la glorieta de inflexión. Diamond método de fijación cuchillo en la cabeza son: método de refuerzo mecánico (presión de superficie y la superficie inferior del diamante pulido, con fijación con placa en la cabeza cuchillo); método de la metalurgia de polvos (el diamante en el polvo de aleación añadiendo presión en la sinterización de vacío, el cabezal de cuchilla de diamante fija); y el método de unión de soldadura (usando un aglutinante inorgánico u otro diamante fijación adhesiva). Dado que el coeficiente de expansión térmica de las diferencias de diamantes y matriz entre diamantes fáciles de perder.
Citado gama de aplicaciones
Procesamiento (1) de mecanizado difíciles materiales no ferrosos
Cuando el procesamiento de cobre, zinc, aluminio y otros metales no ferrosos y aleaciones, el material es fácil de adherir a la herramienta, dificultades de procesamiento. El uso de un diamante de bajo coeficiente de fricción, y no ferrosos características de afinidad de metal de pequeñas herramientas de diamante, herramientas de corte y pueden prevenir eficazmente la aparición de unión de metal. Además, puesto que el diamante módulo elástico, cuando la deformación de la porción de borde de corte de la corte de la extrusión de metales no ferrosos pequeño, puede hacer que el proceso de corte se completa en pequeña deformación, que puede mejorar la calidad de la superficie.
(2) difíciles de procesar materiales no metálicos
Mecanizado de alta de partículas de dureza que contiene una gran cantidad de materiales no metálicos duros, tales como plástico reforzado con fibra de vidrio, material de relleno de silicio, material compuesto de fibra de carbono / epoxi dura cuando los materiales de partículas duras permite herramienta de desgaste serio duro de carburo, corte de procesamiento de herramientas y diamantes herramientas , alta dureza, resistencia al desgaste, y por lo tanto alta eficiencia de procesamiento.
(3) de mecanizado de ultra precisión
Con el advenimiento de la tecnología moderna integrada, mecanizado de precisión para desarrollar en la dirección del rendimiento de la herramienta que nos planteamos una demanda muy alta. Debido a que el coeficiente de fricción diamante, bajo coeficiente de expansión térmica, conductividad térmica, puede cortar virutas muy finas, viruta fluye fácilmente hacia fuera, con afinidad por otras sustancias es pequeño, fácil BUE, calentar una pequeña alta conductividad, térmica, el calor puede evitarse Efecto de la la cuchilla y la pieza de trabajo, y por lo tanto no es fácil de pasivación borde, corte pequeña deformación, alta calidad superficial se puede obtener.
El método de fabricación de la herramienta de diamante
Actualmente el principal método de procesamiento de diamantes tiene los cuatro siguientes: herramientas de película revestidos, soldadura de película gruesa herramientas de corte de diamante, herramientas de corte de diamante y el diamante de cristal único instrumento cuerpo sinterizado.
2.1 Herramientas Thin Film Coated
Herramientas recubiertos con película son características rígidas y de alta temperatura de un buen material depositado película de diamante colectivo está formado por la deposición de vapor químico herramienta (ECV).
Dado que la cerámica Si3N4, sistema de WC-Co coeficiente de expansión térmica del diamante y carburo metálico W está cerca, pequeña tensión térmica generada cuando la película, que puede ser utilizado como material de base del cuerpo de la fresa. WC-Co-a base de carburo cementado, existe una fase aglutinante de Co entre fácil de hacer película de diamante y el sustrato está formado de grafito y reducir la fuerza de adhesión requerida para ser pretratada antes de la deposición con el fin de eliminar la influencia de Co (típicamente por el ácido grabado de Co) ʱ ??
Método de deposición de vapor químico es utilizar un cierto método para activar el gas fuente que contiene C, a presión de gas muy baja, de modo que los átomos de carbono depositados en un área determinada, los átomos de carbono en el condensan, formando un proceso de deposición en fase de diamante. Actualmente se utiliza para la deposición de diamante por CVD incluyen: microondas, filamento caliente, DC método de chorro de arco.
Ventajas de la película de diamante se utiliza en una variedad de geometrías de herramientas complejas, tales como una cuchilla con un chip, fresas, escariadores y taladros; puede ser utilizado para cortar una gran cantidad de materiales no metálicos, la fuerza de corte cuando se corta, pequeña deformación pequeña,, abrasión lenta, fácil deformación lisa de la pieza de trabajo para un buen material de la pieza, terminando tolerancias. La principal desventaja es la mala adherencia de la película de diamante y el sustrato, la película de diamante no tiene un carácter de usar y tirar.
2.2 diamante herramienta de soldadura gruesa
Proceso de producción de herramientas de corte de diamante soldada grueso generalmente incluyen: preparación del gran cine área de diamantes; la película fue cortada en herramienta de rombos y tamaños requeridos; soldadura material de sustrato de película gruesa diamante y herramientas; diamante grueso corte de la película molienda borde y pulido ʱ ?? Preparación y corte (1) películas de diamante
Proceso que se utiliza comúnmente para la preparación de películas de diamante es el método CVD chorro de plasma DC. El diamante se deposita sobre la aleación WC-Co (superficie con acabado de espejo), y en el proceso de enfriamiento del sustrato, la película de diamante apaga automáticamente. Este método de velocidad de depósito (hasta 930μm / h), la unión entre la celosía más de cerca, pero la superficie de crecimiento es áspera. Película Diamante de alta dureza, resistencia al desgaste, no conductor determina su método de corte es el corte por láser (corte puede llevarse a cabo en el aire, el oxígeno y el medio ambiente de argón). Diamante de corte láser de película gruesa no sólo puede cortar a la forma y tamaño deseados, pero también se puede cortar después de que el ángulo de la herramienta, con un corte estrecho, de alta eficiencia y otras ventajas.
(1) Diamante de película gruesa Cortadores Soldadura
Tener entre diamantes y metales en general y su aleaciones de alta energía interfacial, lo que resulta en el diamante no puede ser generalmente de bajo punto de fusión infiltración de aleación, soldabilidad es pobre. En la actualidad, la adición de unos fuertes elementos formadores de carburos o por proceso de metalización superficie de diamante para mejorar el diamante y el metal de soldadura de cobre entre la soldadura de aleación de plata.
① método de soldadura activo
Generalmente soldadura de aleación de plata que contiene cobre Ti, sin soldadura fundente en un gas inerte o vacío. Composición de soldadura utilizado comúnmente Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, métodos de uso general de preparación son de fusión de arco y de la metalurgia de polvos. Ti como un elemento activo en el proceso de soldadura y generar C reflejan TiC, puede mejorar la capacidad de humectación y adhesión fuerza de diamante y soldadura. La temperatura de calentamiento es generalmente de 850 ℃, se incubaron 10 minutos, un enfriamiento lento para reducir la tensión interna.
② soldar la superficie posterior metalización
Superficies de diamante metalizado por la tecnología de tratamiento de superficie de placas de metal en la superficie del diamante, de modo que la superficie que tiene las propiedades de un metal o metaloide. En general, en la superficie del diamante-plateado Ti, Ti C reacciona con TiC, TiC y Ag-Cu aleación de soldadura tiene una buena humectación y resistencia de la unión. Titanio métodos utilizados actualmente son: vacío deposición física de vapor (PVD, incluyendo placas de vacío evaporación, pulverización catódica al vacío, el vacío sedimentación iónica, etc.), químicas chapado vapor y el polvo que cubre la sinterización. PVD método solo volumen bajo chapado, diamante temperatura del proceso de recubrimiento por debajo de 500 ℃, es una conexión física entre el revestimiento y el diamante, sin la metalurgia química. Ti y el método CVD de diamante, una reacción química para formar una fuerte unión metalúrgica, la temperatura de reacción es alta, el daño al diamante.
(2) de película gruesa herramienta de diamante afilado
Métodos de procesamiento de diamantes de película gruesa Cortadores son: trituración mecánica, pulido de disco de metal caliente, haz de iones, rayo láser y grabado por plasma.
Veintitres Instrumento de diamante sinterizado
El método será procesada en daño abrasivo de diamante gruesa rodando tamaño medio de partícula de los granos de diamante 32 ~ 37μm o el uso directo de las legales granos de diamante HPHT sistema, los granos de polvo apiladas en WC-16% en peso de Co aleación, entonces Ta papel de aluminio para aislar y sinterizado a 5.5GPa, 1,500 ℃ durante 60 minutos para preparar un cuerpo sinterizado de diamante, con las herramientas de este cuerpo sinterizado tiene una alta resistencia a la abrasión.
Herramienta de diamante 2,4 monocristal
Solo cristal de diamante de corte diamante monocristalino se suele fijar en una cabeza de cuchillo de la cabeza cuchillo con un tornillo o placa se fija a la glorieta de inflexión. Diamond método de fijación cuchillo en la cabeza son: método de refuerzo mecánico (presión de superficie y la superficie inferior del diamante pulido, con fijación con placa en la cabeza cuchillo); método de la metalurgia de polvos (el diamante en el polvo de aleación añadiendo presión en la sinterización de vacío, el cabezal de cuchilla de diamante fija); y el método de unión de soldadura (usando un aglutinante inorgánico u otro diamante fijación adhesiva). Dado que el coeficiente de expansión térmica de las diferencias de diamantes y matriz entre diamantes fáciles de perder.
