Алмазные технологии - Алмазное лезвие способ изготовления
Chois Донг
boreway.com
2015-09-07 16:22:57
С быстрым развитием автомобильной, авиационной и аэрокосмической техники, материальных свойства и требования технологии обработки увеличивается. Новые материалы, такие как углепластиков, частиц металла усилены композиты (PRMMC) и керамические материалы широко используются. Эти материалы обладают высокой прочностью, износостойкостью, низким коэффициентом термического расширения характеристик, который определяет, когда они обработки срок службы инструмента является очень коротким. Разработка нового износостойкого и устойчивого сверхтвердых режущего инструмента во много темы университеты, научно-исследовательские институты и исследовательские предприятия. Бриллиант механические, оптические, тепловые, акустические, оптические, и многие другие выдающиеся характеристики в одном, с высокой твердостью, низким коэффициентом трения, высокой теплопроводностью, коэффициент теплового расширения и химически инертный низкой, это идеальный материал для изготовления инструмент. В этой статье, в последнее время развитие алмазного инструмента методов производства обеспечивают обзор.
Цитируется спектр применения
Обработка (1) трудно обрабатывающие цветных металлов
Когда обработка меди, цинка, алюминия и других цветных металлов и сплавов, материал легко придерживаться инструмента, трудности обработки. Использование алмазного низкий коэффициент трения, и цветных металлов сродством характеристики малых, алмазного инструмента и режущие инструменты могут эффективно предотвращать возникновение склеивания металла. Кроме того, поскольку модуль упругости алмаза, когда деформация участка обрезной кромки режущей части цветных металлов экструзии небольшой, может сделать процесс резания завершен в малой деформации, которые могут улучшить качество поверхности.
(2) трудно обрабатывать неметаллические материалы
Обработка высокой твердости частицы, содержащие большое количество жестких неметаллических материалов, таких как стекло волокна армированной пластмассы, заполните кремния материал, жесткий углеродного волокна / эпоксидная композитного материала, когда материалы жесткие частицы позволяет инструмент носить серьезный, жесткий режущие обработки инструментов и алмазных инструментов , высокая твердость, износостойкость, и, следовательно, высокая эффективность обработки.
(3) обработка прецизионного
С появлением современной интегрированной технологии, точность обработки, чтобы развиваться в направлении исполнения инструмента мы выдвинули очень высокий спрос. Потому что коэффициент алмазов трения, низким коэффициентом теплового расширения, теплопроводности, можно вырезать очень тонкие стружки, чип легко вытекает, со сродством для других веществ мало, легко БСП, нагреть небольшой, высокой теплопроводностью, тепло можно избежать эффекта Лезвие и заготовка, и, следовательно, не легко пассивации края, резки малую деформацию, высокое качество обработки поверхности может быть получена.
Способ изготовления алмазного инструмента
В настоящее время основным методом обработки алмазов имеет следующие четыре: инструменты, покрытые оболочкой, сварочные толстопленочных алмазные инструменты, алмазные режущие инструменты и монокристаллический алмазный инструмент спеченного тела.
2.1 Thin Film покрытием Инструменты
Фильм с покрытием инструменты жесткие и высокотемпературные характеристики хорошей коллективной материальной хранение алмазов пленки, образованные химического осаждения инструмента (ССЗ).
Так Si3N4 керамика, WC-Co Система коэффициент теплового расширения алмаза и карбида металла W близко, небольшое термическое напряжение генерируется, когда пленка, она может быть использована в качестве базового материала корпуса фрезы. WC-Co на основе цементированного карбида, связующее фаза Co существует между легко сделать алмазной пленки и подложки формируют из графита и уменьшить адгезионную прочность, необходимую для быть предварительно перед осаждением для того, чтобы исключить влияние Co (обычно кислоты травления для Co) ʱ ??
Химический метод осаждения из паровой фазы является использование определенного метода, чтобы активировать исходный газ, содержащий C, при очень низком давлении газа, так что атомы углерода депонированы в определенной области, атомы углерода в конденсированной, образуя процесса осаждения алмазной фазы. В настоящее время используется для осаждения алмаза CVD включают в себя: микроволновая печь, горячая нить, DC метод струйной дуги.
Преимущества алмазной пленки используется в различных сложных инструментов геометрии, таких как лопатки с чипом, концевые фрезы, развертки и сверла; может быть использован, чтобы сократить много неметаллических материалов, силы резания при резке небольшой, небольшой деформации, гладкая, истиранию медленно, легко деформации заготовки для хорошего материала заготовки, отделка допуски. Основным недостатком является плохая адгезия алмазной пленки и подложки, алмазная пленка не имеет одноразовые характер.
2.2 алмазный инструмент толщиной сварки
Толстые сварные алмазная резка процесс производства инструмента, как правило, включают: подготовку большой площади алмазной пленки; фильм был сокращен в алмазные формы и размеры необходимой инструмента; сварки алмазной пленки толщиной материала подложки и инструмент; алмаз пленка толщиной передний край шлифовка и полировка ʱ ?? Подготовка и резка (1) алмазных пленок
Обычно используется способ получения алмазных пленок является метод CVD плазменной струи постоянного тока. Алмаз осаждается на WC-Co сплав (зеркально-обработанная поверхность), так и в процессе охлаждения подложки, алмазной пленки автоматически отключается. Этот метод осаждения скорости (до 930μm / ч), связывание между решеткой более тесно, но поверхность роста грубо. Алмазной пленки с высокой твердостью, износостойкостью, непроводящий определяет способ его резки лазерной резки (резки может быть осуществлена в воздухе, кислорода и аргона среды). Лазерный огранки толщиной пленки может не только сократить до желаемой формы и размера, но также могут быть снижены после угла инструмента, с узким пропилом, высокой эффективности и других преимуществ.
(1) Алмазный Толстопленочные Фрезы Сварка
Имея между алмазом и обычного металла и его сплавов высокой межфазной энергии, в результате чего алмаз не может быть вообще с низкой температурой плавления сплава инфильтрации, свариваемость бедных. В настоящее время добавления сильного карбидообразующих элементов или алмазным процесса металлизации поверхности для улучшения алмаз и металл между пайке меди сплав серебра припоя.
① метод активного пайки
Вообще меди сплав серебра, содержащий припоя Ti, без сварки под флюсом в атмосфере инертного газа или в вакууме. Обычно используется состав припоя Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, обычно используемые методы подготовки являются дуги плавления и порошковой металлургии. Ti в качестве активного элемента в процессе сварки и генерировать C отражают TiC, может улучшить смачиваемость и прочность сцепления алмазных и припоя. Температура нагрева в общем 850 ℃, инкубировали 10 минут, медленного охлаждения, чтобы уменьшить внутреннее напряжение.
② сварки задней поверхности металлизации
Металлизированные алмазные поверхностей технологии обработки поверхности металлических покрытий на поверхности алмаза, так что поверхность имеет свойства металла или металлоида. Обычно на поверхности алмаза с покрытием Ti, Ti С реагирует с TiC, TiC и Ag-Cu припоя имеет хорошее смачивание и прочность скрепления. Титановые используемые в настоящее время методы: вакуума физическое осаждение паров (PVD, в том числе вакуумного испарения покрытия, вакуумной распыления, вакуумного ионного осаждения и т.п.), покрытия из паровой фазы химического и порошковым покрытием спекание. PVD покрытие метод один том низкой, алмаз температура процесса покрытия ниже 500 ℃, является физическое соединение между покрытием и алмазом, отсутствие химических металлургии. Ti и алмаза CVD-метод, химическая реакция с образованием сильной металлургической связи, температура реакции высока, повреждение алмаза.
(2) толщиной пленки алмазного инструмента заточка
Алмазные фрезы Толстопленочные методы обработки являются: механическое измельчение, горячая металлический диск полировка, ионный пучок, лазерный луч и плазменного травления.
двадцать три Алмазный инструмент спеченного тела
Метод будет обработан в толстый алмазной абразивной повреждения подвижного средний размер частиц алмазных зерен 32 ~ 37μm или прямое использование правовой системы HPHT алмазных зерен, зерен порошка свалили на ЧМ-16wt% Co сплава, то Та фольги, чтобы изолировать и спекают при 5.5GPa, 1500 ℃ в течение 60 минут, чтобы приготовить алмазный спеченный материал, с инструментами такого спеченного имеет высокую стойкость к истиранию.
Алмазный инструмент 2.4 монокристаллический
Монокристаллический алмаз резак одного кристалла алмаза обычно устанавливается в Ножевая головка резца с помощью винта или пластины крепится к поворотной Арбор. Алмазный нож Способ фиксации в голове: механический способ усиления (прижимная поверхность и нижняя поверхность бриллианта, с пластиной фиксации в головке ножа); методом порошковой металлургии (алмаз на порошке сплава, добавив давление в вакуумной спекания алмазного ножа фиксированной головкой); склеивание и способ пайки (с помощью неорганического связующего или другого клеевого фиксирующего алмаз). Так как коэффициент теплового расширения алмаза и матричных различий между алмазом легко потерять.
Цитируется спектр применения
Обработка (1) трудно обрабатывающие цветных металлов
Когда обработка меди, цинка, алюминия и других цветных металлов и сплавов, материал легко придерживаться инструмента, трудности обработки. Использование алмазного низкий коэффициент трения, и цветных металлов сродством характеристики малых, алмазного инструмента и режущие инструменты могут эффективно предотвращать возникновение склеивания металла. Кроме того, поскольку модуль упругости алмаза, когда деформация участка обрезной кромки режущей части цветных металлов экструзии небольшой, может сделать процесс резания завершен в малой деформации, которые могут улучшить качество поверхности.
(2) трудно обрабатывать неметаллические материалы
Обработка высокой твердости частицы, содержащие большое количество жестких неметаллических материалов, таких как стекло волокна армированной пластмассы, заполните кремния материал, жесткий углеродного волокна / эпоксидная композитного материала, когда материалы жесткие частицы позволяет инструмент носить серьезный, жесткий режущие обработки инструментов и алмазных инструментов , высокая твердость, износостойкость, и, следовательно, высокая эффективность обработки.
(3) обработка прецизионного
С появлением современной интегрированной технологии, точность обработки, чтобы развиваться в направлении исполнения инструмента мы выдвинули очень высокий спрос. Потому что коэффициент алмазов трения, низким коэффициентом теплового расширения, теплопроводности, можно вырезать очень тонкие стружки, чип легко вытекает, со сродством для других веществ мало, легко БСП, нагреть небольшой, высокой теплопроводностью, тепло можно избежать эффекта Лезвие и заготовка, и, следовательно, не легко пассивации края, резки малую деформацию, высокое качество обработки поверхности может быть получена.
Способ изготовления алмазного инструмента
В настоящее время основным методом обработки алмазов имеет следующие четыре: инструменты, покрытые оболочкой, сварочные толстопленочных алмазные инструменты, алмазные режущие инструменты и монокристаллический алмазный инструмент спеченного тела.
2.1 Thin Film покрытием Инструменты
Фильм с покрытием инструменты жесткие и высокотемпературные характеристики хорошей коллективной материальной хранение алмазов пленки, образованные химического осаждения инструмента (ССЗ).
Так Si3N4 керамика, WC-Co Система коэффициент теплового расширения алмаза и карбида металла W близко, небольшое термическое напряжение генерируется, когда пленка, она может быть использована в качестве базового материала корпуса фрезы. WC-Co на основе цементированного карбида, связующее фаза Co существует между легко сделать алмазной пленки и подложки формируют из графита и уменьшить адгезионную прочность, необходимую для быть предварительно перед осаждением для того, чтобы исключить влияние Co (обычно кислоты травления для Co) ʱ ??
Химический метод осаждения из паровой фазы является использование определенного метода, чтобы активировать исходный газ, содержащий C, при очень низком давлении газа, так что атомы углерода депонированы в определенной области, атомы углерода в конденсированной, образуя процесса осаждения алмазной фазы. В настоящее время используется для осаждения алмаза CVD включают в себя: микроволновая печь, горячая нить, DC метод струйной дуги.
Преимущества алмазной пленки используется в различных сложных инструментов геометрии, таких как лопатки с чипом, концевые фрезы, развертки и сверла; может быть использован, чтобы сократить много неметаллических материалов, силы резания при резке небольшой, небольшой деформации, гладкая, истиранию медленно, легко деформации заготовки для хорошего материала заготовки, отделка допуски. Основным недостатком является плохая адгезия алмазной пленки и подложки, алмазная пленка не имеет одноразовые характер.
2.2 алмазный инструмент толщиной сварки
Толстые сварные алмазная резка процесс производства инструмента, как правило, включают: подготовку большой площади алмазной пленки; фильм был сокращен в алмазные формы и размеры необходимой инструмента; сварки алмазной пленки толщиной материала подложки и инструмент; алмаз пленка толщиной передний край шлифовка и полировка ʱ ?? Подготовка и резка (1) алмазных пленок
Обычно используется способ получения алмазных пленок является метод CVD плазменной струи постоянного тока. Алмаз осаждается на WC-Co сплав (зеркально-обработанная поверхность), так и в процессе охлаждения подложки, алмазной пленки автоматически отключается. Этот метод осаждения скорости (до 930μm / ч), связывание между решеткой более тесно, но поверхность роста грубо. Алмазной пленки с высокой твердостью, износостойкостью, непроводящий определяет способ его резки лазерной резки (резки может быть осуществлена в воздухе, кислорода и аргона среды). Лазерный огранки толщиной пленки может не только сократить до желаемой формы и размера, но также могут быть снижены после угла инструмента, с узким пропилом, высокой эффективности и других преимуществ.
(1) Алмазный Толстопленочные Фрезы Сварка
Имея между алмазом и обычного металла и его сплавов высокой межфазной энергии, в результате чего алмаз не может быть вообще с низкой температурой плавления сплава инфильтрации, свариваемость бедных. В настоящее время добавления сильного карбидообразующих элементов или алмазным процесса металлизации поверхности для улучшения алмаз и металл между пайке меди сплав серебра припоя.
① метод активного пайки
Вообще меди сплав серебра, содержащий припоя Ti, без сварки под флюсом в атмосфере инертного газа или в вакууме. Обычно используется состав припоя Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, обычно используемые методы подготовки являются дуги плавления и порошковой металлургии. Ti в качестве активного элемента в процессе сварки и генерировать C отражают TiC, может улучшить смачиваемость и прочность сцепления алмазных и припоя. Температура нагрева в общем 850 ℃, инкубировали 10 минут, медленного охлаждения, чтобы уменьшить внутреннее напряжение.
② сварки задней поверхности металлизации
Металлизированные алмазные поверхностей технологии обработки поверхности металлических покрытий на поверхности алмаза, так что поверхность имеет свойства металла или металлоида. Обычно на поверхности алмаза с покрытием Ti, Ti С реагирует с TiC, TiC и Ag-Cu припоя имеет хорошее смачивание и прочность скрепления. Титановые используемые в настоящее время методы: вакуума физическое осаждение паров (PVD, в том числе вакуумного испарения покрытия, вакуумной распыления, вакуумного ионного осаждения и т.п.), покрытия из паровой фазы химического и порошковым покрытием спекание. PVD покрытие метод один том низкой, алмаз температура процесса покрытия ниже 500 ℃, является физическое соединение между покрытием и алмазом, отсутствие химических металлургии. Ti и алмаза CVD-метод, химическая реакция с образованием сильной металлургической связи, температура реакции высока, повреждение алмаза.
(2) толщиной пленки алмазного инструмента заточка
Алмазные фрезы Толстопленочные методы обработки являются: механическое измельчение, горячая металлический диск полировка, ионный пучок, лазерный луч и плазменного травления.
двадцать три Алмазный инструмент спеченного тела
Метод будет обработан в толстый алмазной абразивной повреждения подвижного средний размер частиц алмазных зерен 32 ~ 37μm или прямое использование правовой системы HPHT алмазных зерен, зерен порошка свалили на ЧМ-16wt% Co сплава, то Та фольги, чтобы изолировать и спекают при 5.5GPa, 1500 ℃ в течение 60 минут, чтобы приготовить алмазный спеченный материал, с инструментами такого спеченного имеет высокую стойкость к истиранию.
Алмазный инструмент 2.4 монокристаллический
Монокристаллический алмаз резак одного кристалла алмаза обычно устанавливается в Ножевая головка резца с помощью винта или пластины крепится к поворотной Арбор. Алмазный нож Способ фиксации в голове: механический способ усиления (прижимная поверхность и нижняя поверхность бриллианта, с пластиной фиксации в головке ножа); методом порошковой металлургии (алмаз на порошке сплава, добавив давление в вакуумной спекания алмазного ножа фиксированной головкой); склеивание и способ пайки (с помощью неорганического связующего или другого клеевого фиксирующего алмаз). Так как коэффициент теплового расширения алмаза и матричных различий между алмазом легко потерять.
