პოლიკრისტალური ალმასის ხელსაწყოს წარმოება და გამოყენება

PCD ხელსაწყო დამზადებულია პოლიკრისტალური ალმასის დანის წვერისა და კარბიდის მატრიცისგან მაღალი ტემპერატურისა და წნევის შედუღების გზით. მას შეუძლია სრულად გამოიყენოს მაღალი სიმტკიცე, მაღალი თბოგამტარობა, დაბალი ხახუნის კოეფიციენტი, დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, ლითონთან და არალითონთან მცირე მსგავსება, მაღალი ელასტიურობის მოდული, ზედაპირის არარსებობა, იზოტროპული თვისებები, ასევე გაითვალისწინოს მყარი შენადნობის მაღალი სიმტკიცე.
თერმული სტაბილურობა, დარტყმითი სიმტკიცე და ცვეთამედეგობა PCD-ის ძირითადი მაჩვენებლებია. ვინაიდან ის ძირითადად გამოიყენება მაღალ ტემპერატურასა და მაღალი დატვირთვის გარემოში, თერმული სტაბილურობა ყველაზე მნიშვნელოვანია. კვლევები აჩვენებს, რომ PCD-ის თერმული სტაბილურობა დიდ გავლენას ახდენს მის ცვეთამედეგობასა და დარტყმითი სიმტკიცეზე. მონაცემები აჩვენებს, რომ როდესაც ტემპერატურა 750℃-ზე მაღალია, PCD-ის ცვეთამედეგობა და დარტყმითი სიმტკიცე ზოგადად 5%-10%-ით მცირდება.
PCD-ს კრისტალური მდგომარეობა განსაზღვრავს მის თვისებებს. მიკროსტრუქტურაში, ნახშირბადის ატომები ქმნიან კოვალენტურ ბმებს ოთხ მიმდებარე ატომთან, იღებენ ტეტრაედრულ სტრუქტურას და შემდეგ ქმნიან ატომურ კრისტალს, რომელსაც აქვს ძლიერი ორიენტაცია და შემაკავშირებელი ძალა, ასევე მაღალი სიმტკიცე. PCD-ს ძირითადი მახასიათებლებია: ① სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს 8000 HV-ს, რაც კარბიდის 8-12-ჯერ მეტია; ② თბოგამტარობაა 700W/mK, რაც 1.5-9-ჯერ მეტია, ვიდრე PCBN-ის და სპილენძის; ③ ხახუნის კოეფიციენტი ზოგადად მხოლოდ 0.1-0.3-ია, რაც გაცილებით ნაკლებია კარბიდის 0.4-1-ზე, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ჭრის ძალას; ④ თერმული გაფართოების კოეფიციენტი კარბიდის მხოლოდ 0.9x10-6-1.18x10-6,1/5-ია, რაც ამცირებს თერმულ დეფორმაციას და აუმჯობესებს დამუშავების სიზუსტეს; ⑤ და არამეტალური მასალები ნაკლებად მიდრეკილნი არიან კვანძების წარმოქმნისკენ.
კუბურ ბორის ნიტრიდს აქვს ძლიერი დაჟანგვისადმი მდგრადობა და შეუძლია რკინის შემცველი მასალების დამუშავება, მაგრამ სიმტკიცე უფრო დაბალია, ვიდრე ერთკრისტალურ ალმასს, დამუშავების სიჩქარე ნელია და ეფექტურობა დაბალია. ერთკრისტალურ ბრილიანტს აქვს მაღალი სიმტკიცე, მაგრამ სიმტკიცე არასაკმარისია. ანიზოტროპია აადვილებს დისოციაციას (111) ზედაპირის გასწვრივ გარე ძალის ზემოქმედების ქვეშ და დამუშავების ეფექტურობა შეზღუდულია. PCD არის პოლიმერი, რომელიც სინთეზირდება მიკრონის ზომის ალმასის ნაწილაკებით გარკვეული საშუალებებით. ნაწილაკების უწესრიგო დაგროვების ქაოტური ბუნება იწვევს მის მაკროსკოპულ იზოტროპულ ბუნებას და არ აქვს მიმართულების და გახლეჩის ზედაპირი დაჭიმვის სიმტკიცეში. ერთკრისტალურ ბრილიანტთან შედარებით, PCD-ს მარცვლის საზღვარი ეფექტურად ამცირებს ანიზოტროპიას და ოპტიმიზაციას უკეთებს მექანიკურ თვისებებს.
1. PCD საჭრელი ხელსაწყოების დიზაინის პრინციპები
(1) PCD ნაწილაკების ზომის გონივრული შერჩევა
თეორიულად, PCD უნდა ცდილობდეს მარცვლების დახვეწას, ხოლო დანამატების განაწილება პროდუქტებს შორის უნდა იყოს რაც შეიძლება ერთგვაროვანი ანიზოტროპიის დასაძლევად. PCD ნაწილაკების ზომის არჩევანი ასევე დაკავშირებულია დამუშავების პირობებთან. ზოგადად, მაღალი სიმტკიცის, კარგი სიმტკიცის, კარგი დარტყმაგამძლეობის და წვრილმარცვლოვანი PCD შეიძლება გამოყენებულ იქნას დასამუშავებლად ან სუპერდასამუშავებლად, ხოლო მსხვილმარცვლოვანი PCD შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზოგადი უხეში დამუშავებისთვის. PCD ნაწილაკების ზომას შეუძლია მნიშვნელოვნად იმოქმედოს ხელსაწყოს ცვეთის მახასიათებლებზე. შესაბამისი ლიტერატურა აღნიშნავს, რომ როდესაც ნედლეულის მარცვლები დიდია, ცვეთის წინააღმდეგობა თანდათან იზრდება მარცვლების ზომის შემცირებასთან ერთად, მაგრამ როდესაც მარცვლების ზომა ძალიან მცირეა, ეს წესი არ გამოიყენება.
დაკავშირებული ექსპერიმენტებით შეირჩა ოთხი ალმასის ფხვნილი, რომელთა საშუალო ნაწილაკების ზომა იყო 10 მკმ, 5 მკმ, 2 მკმ და 1 მკმ და დაასკვნეს, რომ: ① ნედლეულის ნაწილაკების ზომის შემცირებასთან ერთად, Co უფრო თანაბრად დიფუზირდება; ②-ს შემცირებასთან ერთად, PCD-ის ცვეთამედეგობა და თბომედეგობა თანდათან მცირდება.
(2) პირის პირის ფორმისა და პირის სისქის გონივრული არჩევანი
დანის პირის ფორმა ძირითადად ოთხ სტრუქტურას მოიცავს: შებრუნებული კიდით, ბლაგვი წრიულით, შებრუნებული კიდით ბლაგვი წრიული კომპოზიტით და ბასრი კუთხით. ბასრი კუთხოვანი სტრუქტურა კიდეს ბასრს სძენს, ჭრის სიჩქარე სწრაფია, მნიშვნელოვნად ამცირებს ჭრის ძალას და ბზარს, აუმჯობესებს პროდუქტის ზედაპირის ხარისხს, უფრო შესაფერისია დაბალი სილიციუმის ალუმინის შენადნობისა და სხვა დაბალი სიმტკიცის, ერთგვაროვანი ფერადი ლითონების დასამუშავებლად. ბლაგვი მრგვალი სტრუქტურა პასივაციას უკეთებს დანის პირის ღრუს, ქმნის R კუთხეს, ეფექტურად უშლის ხელს დანის გატეხვას, შესაფერისია საშუალო/მაღალი სილიციუმის ალუმინის შენადნობის დასამუშავებლად. ზოგიერთ განსაკუთრებულ შემთხვევაში, როგორიცაა ჭრის მცირე სიღრმე და დანის მცირე დატვირთვა, უპირატესობა ენიჭება ბლაგვი მრგვალი სტრუქტურის გამოყენებას. შებრუნებული კიდის სტრუქტურას შეუძლია კიდეების და კუთხეების გაზრდა, დანის სტაბილიზაცია, მაგრამ ამავდროულად გაზრდის წნევას და ჭრის წინააღმდეგობას, უფრო შესაფერისია მაღალი სილიციუმის ალუმინის შენადნობის მძიმე დატვირთვის ჭრისთვის.
ელექტროდეჰიდინგის გასაადვილებლად, როგორც წესი, აირჩიეთ თხელი PDC ფურცლის ფენა (0.3-1.0 მმ), პლუს კარბიდის ფენა, ხელსაწყოს საერთო სისქე დაახლოებით 28 მმ-ია. კარბიდის ფენა არ უნდა იყოს ძალიან სქელი, რათა თავიდან იქნას აცილებული შემაერთებელ ზედაპირებს შორის დაძაბულობის სხვაობით გამოწვეული სტრატიფიკაციის წარმოქმნა.
2, PCD ხელსაწყოს წარმოების პროცესი
PCD ხელსაწყოს წარმოების პროცესი პირდაპირ განსაზღვრავს ხელსაწყოს ჭრის ხარისხს და მომსახურების ვადას, რაც მისი გამოყენებისა და განვითარების გასაღებია. PCD ხელსაწყოს წარმოების პროცესი ნაჩვენებია ნახაზ 5-ში.
(1) PCD კომპოზიტური ტაბლეტების (PDC) წარმოება
① PDC-ის წარმოების პროცესი
PDC ძირითადად შედგება ბუნებრივი ან სინთეტიკური ალმასის ფხვნილისა და შემაკავშირებელი აგენტისგან მაღალ ტემპერატურაზე (1000-2000℃) და მაღალ წნევაზე (5-10 ატმ). შემაკავშირებელი აგენტი ქმნის შემაკავშირებელ ხიდს TiC, Sic, Fe, Co, Ni და ა.შ., როგორც ძირითადი კომპონენტები, ხოლო ალმასის კრისტალი ჩაშენებულია შემაკავშირებელი ხიდის ჩონჩხში კოვალენტური ბმის სახით. PDC ზოგადად მზადდება ფიქსირებული დიამეტრისა და სისქის დისკების სახით, დაფქვით, გაპრიალებით და სხვა შესაბამისი ფიზიკური და ქიმიური დამუშავებით. არსებითად, PDC-ის იდეალურმა ფორმამ მაქსიმალურად უნდა შეინარჩუნოს ერთკრისტალური ალმასის შესანიშნავი ფიზიკური მახასიათებლები, ამიტომ, დანამატები შედუღების სხეულში უნდა იყოს რაც შეიძლება ნაკლები, ამავდროულად, ნაწილაკების DD ბმის კომბინაცია რაც შეიძლება მეტი.
② შემკვრელების კლასიფიკაცია და შერჩევა
შემაკავშირებელი ნივთიერება PCD ხელსაწყოს თერმულ სტაბილურობაზე მოქმედი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რაც პირდაპირ გავლენას ახდენს მის სიმტკიცეზე, ცვეთამედეგობასა და თერმულ სტაბილურობაზე. PCD შეერთების გავრცელებული მეთოდებია: რკინა, კობალტი, ნიკელი და სხვა გარდამავალი ლითონები. შემაკავშირებელ აგენტად გამოიყენებოდა Co და W შერეული ფხვნილი, ხოლო შემაკავშირებელი PCD-ს ყოვლისმომცველი მუშაობა საუკეთესო იყო, როდესაც სინთეზის წნევა იყო 5.5 GPa, შემაერთებელი ტემპერატურა იყო 1450℃ და იზოლაცია 4 წუთის განმავლობაში. SiC, TiC, WC, TiB2 და სხვა კერამიკული მასალები. SiC SiC-ის თერმული სტაბილურობა უკეთესია, ვიდრე Co-სი, მაგრამ სიმტკიცე და მსხვრევისადმი სიმტკიცე შედარებით დაბალია. ნედლეულის ზომის სათანადო შემცირებამ შეიძლება გააუმჯობესოს PCD-ს სიმტკიცე და სიმტკიცე. გრაფიტის ან სხვა ნახშირბადის წყაროების შემცველი წებოვანი ნივთიერება არ იწვება ულტრამაღალ ტემპერატურასა და მაღალ წნევაზე ნანომასშტაბიან პოლიმერულ ბრილიანტად (NPD). გრაფიტის გამოყენება, როგორც წინამორბედი NPD-ის მოსამზადებლად, ყველაზე მომთხოვნი პირობებია, მაგრამ სინთეზურ NPD-ს აქვს ყველაზე მაღალი სიმტკიცე და საუკეთესო მექანიკური თვისებები.
③ მარცვლების შერჩევა და კონტროლი
ნედლეულის სახით გამოყენებული ალმასის ფხვნილი PCD-ის მუშაობაზე მოქმედი ძირითადი ფაქტორია. ალმასის მიკროფხვნილის წინასწარი დამუშავება, მცირე რაოდენობით ნივთიერებების დამატება, რომლებიც ხელს უშლიან ალმასის ნაწილაკების ანომალიურ ზრდას და შედუღების დანამატების გონივრული შერჩევა შეიძლება შეაფერხოს ალმასის ანომალიური ნაწილაკების ზრდა.
მაღალი სისუფთავის NPD ერთგვაროვანი სტრუქტურით ეფექტურად აღმოფხვრის ანიზოტროპიას და კიდევ უფრო აუმჯობესებს მექანიკურ თვისებებს. მაღალი ენერგიის ბურთულიანი დაფქვის მეთოდით მომზადებული ნანოგრაფიტის წინამორბედი ფხვნილი გამოყენებული იქნა ჟანგბადის შემცველობის დასარეგულირებლად მაღალ ტემპერატურაზე წინასწარი შედუღების დროს, გრაფიტის ბრილიანტად გარდაქმნის გზით 18 GPa-ზე და 2100-2300℃ ტემპერატურაზე, წარმოქმნის ლამელას და გრანულარულ NPD-ს, ხოლო სიმტკიცე იზრდება ლამელის სისქის შემცირებასთან ერთად.
④ გვიანი ქიმიური დამუშავება
იმავე ტემპერატურაზე (200 °℃) და დროს (20 სთ), ლუისის მჟავა-FeCl3 კობალტის მოცილების ეფექტი მნიშვნელოვნად უკეთესი იყო წყლისას შედარებით და HCl-ის ოპტიმალური თანაფარდობა იყო 10-15 გ / 100 მლ. PCD-ის თერმული სტაბილურობა უმჯობესდება კობალტის მოცილების სიღრმის ზრდასთან ერთად. უხეშად მარცვლოვანი ზრდის PCD-სთვის, ძლიერი მჟავა დამუშავებით შესაძლებელია Co-ს სრულად მოცილება, მაგრამ დიდ გავლენას ახდენს პოლიმერის მუშაობაზე; TiC-ის და WC-ის დამატება სინთეზური პოლიკრისტალური სტრუქტურის შესაცვლელად და ძლიერი მჟავა დამუშავებით PCD-ის სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად. ამჟამად, PCD მასალების მომზადების პროცესი უმჯობესდება, პროდუქტის სიმტკიცე კარგია, ანიზოტროპია მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, კომერციული წარმოება განხორციელდა, მასთან დაკავშირებული ინდუსტრიები სწრაფად ვითარდება.
(2) PCD დანის დამუშავება
① ჭრის პროცესი
PCD-ს აქვს მაღალი სიმტკიცე, კარგი ცვეთამედეგობა და ჭრის მაღალი სირთულე.
② შედუღების პროცედურა
PDC და დანის კორპუსი მექანიკური დამჭერით, შეერთებით და შედუღებით არის დამაგრებული. შედუღება გულისხმობს PDC-ის კარბიდის მატრიცაზე დაჭერას, მათ შორის ვაკუუმურ შედუღებას, ვაკუუმურ დიფუზიურ შედუღებას, მაღალი სიხშირის ინდუქციური გათბობის შედუღებას, ლაზერულ შედუღებას და ა.შ. მაღალი სიხშირის ინდუქციური გათბობის შედუღებას აქვს დაბალი ღირებულება და მაღალი შემოსავლიანობა და ფართოდ გამოიყენება. შედუღების ხარისხი დაკავშირებულია ნაკადთან, შედუღების შენადნობთან და შედუღების ტემპერატურასთან. შედუღების ტემპერატურას (ზოგადად 700 °℃-ზე დაბალი) აქვს ყველაზე დიდი გავლენა, ტემპერატურა ძალიან მაღალია, ადვილად იწვევს PCD გრაფიტიზაციას ან თუნდაც "ზედმეტად დაწვას", რაც პირდაპირ გავლენას ახდენს შედუღების ეფექტზე, ხოლო ძალიან დაბალი ტემპერატურა გამოიწვევს შედუღების არასაკმარის სიმტკიცეს. შედუღების ტემპერატურის კონტროლი შესაძლებელია იზოლაციის დროით და PCD სიწითლის სიღრმით.
③ დანის დაფქვის პროცესი
PCD ხელსაწყოს დაფქვის პროცესი წარმოების პროცესის გასაღებია. როგორც წესი, პირისა და პირის პიკური მნიშვნელობა 5 მიკრონის ფარგლებშია, ხოლო რკალის რადიუსი 4 მიკრონის ფარგლებში; წინა და უკანა საჭრელი ზედაპირი უზრუნველყოფს ზედაპირის გარკვეულ დამუშავებას და წინა საჭრელი ზედაპირის Ra-ს 0.01 μm-მდე ამცირებს სარკის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, რაც ნაფოტების წინა დანის ზედაპირზე გადინებას და დანის მიწებებას უშლის ხელს.
დანის დაფქვის პროცესი მოიცავს ალმასის სახეხი ბორბლის მექანიკურ დაფქვას, ელექტრონაპერწკლისებრი დანის დაფქვას (EDG), ლითონის შემკვრელის ზემყარი აბრაზიული სახეხი ბორბლის ელექტროლიტური დამუშავების დანის დაფქვას (ELID) და კომპოზიტური დანის დაფქვის დამუშავებას. მათ შორის, ალმასის სახეხი ბორბლის მექანიკური დანის დაფქვა ყველაზე მოწიფული და ფართოდ გამოყენებადია.
დაკავშირებული ექსპერიმენტები: ① მსხვილმარცვლოვანი სახეხი ბორბალი გამოიწვევს პირის სერიოზულ კოლაფსს, სახეხი ბორბლის ნაწილაკების ზომა მცირდება და პირის ხარისხი უმჯობესდება; ② სახეხი ბორბლის ნაწილაკების ზომა მჭიდრო კავშირშია წვრილი ან ულტრაწვრილმარცვლოვანი PCD ხელსაწყოების პირის ხარისხთან, მაგრამ შეზღუდული გავლენა აქვს მსხვილმარცვლოვანი PCD ხელსაწყოებზე.
დაკავშირებული კვლევები, როგორც ქვეყნის შიგნით, ასევე მის ფარგლებს გარეთ, ძირითადად ფოკუსირებულია პირის დაფქვის მექანიზმსა და პროცესზე. პირის დაფქვის მექანიზმში დომინანტურია თერმოქიმიური და მექანიკური მოცილება, ხოლო მსხვრევა-დაღლილობის მოცილება შედარებით მცირეა. დაფქვისას, სხვადასხვა შემაკავშირებელი აგენტის ალმასის სახეხი ბორბლების სიმტკიცისა და სითბოს წინააღმდეგობის მიხედვით, მაქსიმალურად გააუმჯობესეთ სახეხი ბორბლის სიჩქარე და რხევის სიხშირე, თავიდან აიცილეთ მსხვრევა და დაღლილობის მოცილება, გააუმჯობესეთ თერმოქიმიური მოცილების პროპორცია და შეამცირეთ ზედაპირის უხეშობა. მშრალი დაფქვის ზედაპირის უხეშობა დაბალია, მაგრამ მაღალი დამუშავების ტემპერატურის გამო, ხელსაწყოს ზედაპირი ადვილად იწვება.
დანის დაფქვის პროცესში ყურადღება უნდა მიექცეს შემდეგს: 1. დანის დაფქვის პროცესის გონივრული პარამეტრების შერჩევა, რაც კიდის პირის ხარისხს უფრო შესანიშნავს გახდის, წინა და უკანა დანის ზედაპირის დამუშავებას უფრო ამაღლებს. თუმცა, ასევე გასათვალისწინებელია მაღალი დაფქვის ძალა, დიდი დანაკარგები, დაფქვის დაბალი ეფექტურობა და მაღალი ღირებულება; 2. სახეხი დისკის გონივრული ხარისხის შერჩევა, მათ შორის შემკვრელის ტიპი, ნაწილაკების ზომა, კონცენტრაცია, შემკვრელი, სახეხი დისკის დამუშავება. დანის დაფქვის გონივრული მშრალი და სველი პირობების გათვალისწინებით, შესაძლებელია ხელსაწყოს წინა და უკანა კუთხეების, დანის წვერის პასივაციის მნიშვნელობის და სხვა პარამეტრების ოპტიმიზაცია, ამავდროულად ხელსაწყოს ზედაპირის ხარისხის გაუმჯობესება.
სხვადასხვა შემკვრელ ალმასის სახეხ ბორბალს განსხვავებული მახასიათებლები და განსხვავებული დაფქვის მექანიზმი და ეფექტი აქვს. ფისოვანი შემკვრელი ალმასის ქვიშის ბორბალი რბილია, დაფქვის ნაწილაკები ადვილად ცვივა ნაადრევად, არ აქვს სითბოსადმი მდგრადობა, ზედაპირი ადვილად დეფორმირდება სიცხისგან, დანის სახეხი ზედაპირი მიდრეკილია ცვეთისკენ, დიდი უხეშობაა; ლითონის შემკვრელი ალმასის სახეხი ბორბალი ინარჩუნებს სიმკვეთრეს დაფქვით დაქუცმაცების შედეგად, კარგი ფორმირების უნარი, ზედაპირის დამუშავება, დანის დაფქვის დაბალი ზედაპირის უხეშობა, მაღალი ეფექტურობა. თუმცა, დაფქვის ნაწილაკების შეკვრის უნარი ართულებს თვითმახვილებას და საჭრელი პირი ადვილად ტოვებს დარტყმის ნაპრალს, რაც იწვევს სერიოზულ მინიმალურ დაზიანებას. კერამიკულ შემკვრელს აქვს საშუალო სიმტკიცე, კარგი თვითაღგზნების მახასიათებლები, მეტი შიდა ფორები, მტვრის მოცილების და სითბოს გაფრქვევის უპირატესობა, ადაპტირება სხვადასხვა გამაგრილებლის მიმართ, დაბალი დაფქვის ტემპერატურა, სახეხი ბორბალი ნაკლებად ცვდება, კარგი ფორმის შენარჩუნება, უმაღლესი ეფექტურობის სიზუსტე. თუმცა, ალმასის სახეხი კორპუსი და შემკვრელი იწვევს ხელსაწყოს ზედაპირზე ორმოების წარმოქმნას. გამოყენება დამუშავების მასალების, დაფქვის ყოვლისმომცველი ეფექტურობის, აბრაზიული გამძლეობის და სამუშაო ნაწილის ზედაპირის ხარისხის შესაბამისად.
დაფქვის ეფექტურობის კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია პროდუქტიულობის გაუმჯობესებასა და კონტროლის ხარჯებზე. ზოგადად, შეფასების კრიტერიუმებად გამოიყენება დაფქვის სიჩქარე Q (PCD-ის მოცილება დროის ერთეულზე) და ცვეთის კოეფიციენტი G (PCD-ის მოცილების თანაფარდობა სახეხი დისკის დანაკარგთან).
გერმანელი მეცნიერის KENTER-ის სახეხი PCD ინსტრუმენტი მუდმივი წნევით, ტესტირება: 1) ზრდის სახეხი ბორბლის სიჩქარეს, PDC ნაწილაკების ზომას და გამაგრილებლის კონცენტრაციას, მცირდება დაფქვის სიჩქარე და ცვეთის კოეფიციენტი; 2) ზრდის სახეხი ნაწილაკების ზომას, ზრდის მუდმივ წნევას, ზრდის ალმასის კონცენტრაციას სახეხ ბორბალში, იზრდება დაფქვის სიჩქარე და ცვეთის კოეფიციენტი; 3) შემკვრელის ტიპის მიხედვით, განსხვავდება დაფქვის სიჩქარე და ცვეთის კოეფიციენტი. KENTER PCD ინსტრუმენტის დანის დაფქვის პროცესი სისტემატურად იქნა შესწავლილი, მაგრამ დანის დაფქვის პროცესის გავლენა სისტემატურად არ გაანალიზებულა.

3. PCD საჭრელი ხელსაწყოების გამოყენება და გაუმართაობა
(1) ხელსაწყოთი ჭრის პარამეტრების შერჩევა
PCD ხელსაწყოს გამოყენების საწყის პერიოდში, ბასრი კიდის პირი თანდათან გაიწმინდა და დამუშავებული ზედაპირის ხარისხი გაუმჯობესდა. პასივაციას შეუძლია ეფექტურად მოაშოროს დანის დაფქვით გამოწვეული მიკრო ნაპრალი და პატარა ბურუსები, გააუმჯობესოს საჭრელი კიდის ზედაპირის ხარისხი და ამავდროულად, შექმნას წრიული კიდის რადიუსი დამუშავებული ზედაპირის შესაკუმშად და შესაკეთებლად, რითაც გაუმჯობესდება სამუშაო ნაწილის ზედაპირის ხარისხი.
PCD ხელსაწყოს ზედაპირული დაფქვის ალუმინის შენადნობის შემთხვევაში, ჭრის სიჩქარე, როგორც წესი, 4000 მ/წთ-ია, ნახვრეტების დამუშავება, როგორც წესი, 800 მ/წთ-ია, მაღალი ელასტიურობა-პლასტმასის ფერადი ლითონების დამუშავება უფრო მაღალი ბრუნვის სიჩქარით უნდა მოხდეს (300-1000 მ/წთ). მიწოდების მოცულობა, როგორც წესი, რეკომენდებულია 0.08-0.15 მმ/წთ-ს შორის. ძალიან დიდი მიწოდების მოცულობა, ჭრის ძალის ზრდა, სამუშაო ნაწილის ზედაპირის ნარჩენი გეომეტრიული ფართობის ზრდა; ძალიან მცირე მიწოდების მოცულობა, ჭრის სითბოს გაზრდა და ცვეთის ზრდა. ჭრის სიღრმე იზრდება, ჭრის ძალა იზრდება, ჭრის სითბო იზრდება, სიცოცხლის ხანგრძლივობა მცირდება, ჭრის ზედმეტმა სიღრმემ შეიძლება ადვილად გამოიწვიოს პირის კოლაფსი; ჭრის მცირე სიღრმე გამოიწვევს დამუშავების გამკვრივებას, ცვეთას და პირის კოლაფსსაც კი.
(2) ტარების ფორმა
ხელსაწყოს დამუშავებისას, ხახუნის, მაღალი ტემპერატურის და სხვა მიზეზების გამო, ცვეთა გარდაუვალია. ალმასის ხელსაწყოს ცვეთა სამი ეტაპისგან შედგება: საწყისი სწრაფი ცვეთის ფაზა (ასევე ცნობილი როგორც გარდამავალი ფაზა), სტაბილური ცვეთის ფაზა მუდმივი ცვეთის სიჩქარით და შემდგომი სწრაფი ცვეთის ფაზა. სწრაფი ცვეთის ფაზა მიუთითებს, რომ ხელსაწყო არ მუშაობს და საჭიროებს ხელახალ დაფქვას. საჭრელი ხელსაწყოების ცვეთის ფორმებია: წებოვანი ცვეთის (ცივი შედუღების ცვეთა), დიფუზიური ცვეთის, აბრაზიული ცვეთის, ჟანგვის ცვეთის და ა.შ.
ტრადიციული ხელსაწყოებისგან განსხვავებით, PCD ხელსაწყოების ცვეთის ფორმებია წებოვანი ცვეთა, დიფუზიური ცვეთა და პოლიკრისტალური ფენის დაზიანება. მათ შორის, პოლიკრისტალური ფენის დაზიანება ძირითადი მიზეზია, რაც გამოიხატება გარე ზემოქმედების შედეგად გამოწვეული პირის დაქვეითებით ან PDC-ში წებოვანი ნივთიერების დაკარგვით, რაც ქმნის ნაპრალს, რაც ფიზიკურ-მექანიკურ დაზიანებას მიეკუთვნება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დამუშავების სიზუსტის შემცირება და სამუშაო ნაწილების ნამსხვრევები. PCD ნაწილაკების ზომა, პირის ფორმა, პირის კუთხე, სამუშაო ნაწილის მასალა და დამუშავების პარამეტრები გავლენას ახდენს პირის სიმტკიცესა და ჭრის ძალაზე და შემდეგ იწვევს პოლიკრისტალური ფენის დაზიანებას. საინჟინრო პრაქტიკაში, დამუშავების პირობების შესაბამისად უნდა შეირჩეს შესაბამისი ნედლეულის ნაწილაკების ზომა, ხელსაწყოს პარამეტრები და დამუშავების პარამეტრები.

4. PCD ჭრის ხელსაწყოების განვითარების ტენდენცია
ამჟამად, PCD ხელსაწყოების გამოყენების დიაპაზონი გაფართოვდა ტრადიციული დატრიალებიდან ბურღვაზე, ფრეზირებაზე, მაღალსიჩქარიან ჭრაზე და ფართოდ გამოიყენება როგორც ქვეყნის შიგნით, ასევე მის ფარგლებს გარეთ. ელექტრომობილების სწრაფმა განვითარებამ არა მხოლოდ გავლენა მოახდინა ტრადიციულ საავტომობილო ინდუსტრიაზე, არამედ უპრეცედენტო გამოწვევები შეუქმნა ხელსაწყოების ინდუსტრიას, რამაც ხელსაწყოების ინდუსტრიას ოპტიმიზაციისა და ინოვაციების დაჩქარებისკენ მოუწოდა.
PCD საჭრელი ხელსაწყოების ფართო გამოყენებამ გააღრმავა და ხელი შეუწყო საჭრელი ხელსაწყოების კვლევასა და განვითარებას. კვლევის გაღრმავებასთან ერთად, PDC სპეციფიკაციები სულ უფრო და უფრო მცირდება, მარცვლის დახვეწის ხარისხის ოპტიმიზაცია, მუშაობის ერთგვაროვნება, დაფქვის სიჩქარე და ცვეთის კოეფიციენტი სულ უფრო და უფრო იზრდება, ფორმისა და სტრუქტურის დივერსიფიკაცია. PCD ხელსაწყოების კვლევის მიმართულებები მოიცავს: 1) თხელი PCD ფენის კვლევას და შემუშავებას; 2) ახალი PCD ხელსაწყოების მასალების კვლევას და შემუშავებას; 3) PCD ხელსაწყოების შედუღების გაუმჯობესებასა და ხარჯების შემდგომ შემცირებას; 4) PCD ხელსაწყოების პირების დაფქვის პროცესის გაუმჯობესებას ეფექტურობის გასაზრდელად; 5) PCD ხელსაწყოების პარამეტრების ოპტიმიზაციას და ხელსაწყოების გამოყენებას ადგილობრივი პირობების შესაბამისად; 6) დამუშავებული მასალების მიხედვით ჭრის პარამეტრების რაციონალურად შერჩევას.
მოკლე შინაარსი
(1) PCD ხელსაწყოს ჭრის ეფექტურობა ანაზღაურებს კარბიდის ხელსაწყოების უმეტესობაში არსებულ დეფიციტს; ამავდროულად, მისი ფასი გაცილებით დაბალია, ვიდრე მონოკრისტალური ალმასის ხელსაწყოს, რაც თანამედროვე ჭრაში პერსპექტიულ ხელსაწყოს წარმოადგენს;
(2) დამუშავებული მასალების ტიპისა და მახასიათებლების მიხედვით, PCD ხელსაწყოების ნაწილაკების ზომისა და პარამეტრების გონივრული შერჩევა, რაც ხელსაწყოების წარმოებისა და გამოყენების წინაპირობაა,
(3) PCD მასალას აქვს მაღალი სიმტკიცე, რაც იდეალური მასალაა დანის ჭრისთვის, თუმცა ის ასევე სირთულეებს ქმნის საჭრელი ხელსაწყოების წარმოებაში. წარმოებისას, საუკეთესო ფასის მისაღწევად, ყოვლისმომცველი უნდა იქნას გათვალისწინებული პროცესის სირთულე და დამუშავების საჭიროებები.
(4) დანის ოლქში PCD დამუშავების მასალების გამოყენებისას, ჭრის პარამეტრები გონივრულად უნდა შევარჩიოთ პროდუქტის მახასიათებლების გათვალისწინებით, რაც შეიძლება მეტად, რათა გავზარდოთ ხელსაწყოს მომსახურების ვადა, რათა მივაღწიოთ ხელსაწყოს სიცოცხლის ხანგრძლივობას, წარმოების ეფექტურობასა და პროდუქტის ხარისხს შორის ბალანსს;
(5) PCD ხელსაწყოების ახალი მასალების კვლევა და შემუშავება მისი თანდაყოლილი ნაკლოვანებების დასაძლევად.
ეს სტატია აღებულია ""-დან.ზემყარი მასალის ქსელი"