Το υλικό υπερσκληρών εργαλείων αναφέρεται στο υπερσκληρό υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο κοπής. Προς το παρόν, μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: υλικό εργαλείου κοπής με διαμάντι και υλικό εργαλείου κοπής με κυβικό νιτρίδιο του βορίου. Υπάρχουν πέντε κύριες ποικιλίες νέων υλικών που έχουν εφαρμοστεί ή βρίσκονται υπό δοκιμή.
(1) Φυσικό και τεχνητό συνθετικό μεγάλο μονοκρυσταλλικό διαμάντι
(2) Λεπίδα από πολυδιαμάντι (PCD) και σύνθετη λεπίδα από πολυδιαμάντι (PDC)
(3) Διαμάντι καρδιαγγειακής νόσου (CVD)
(4) Πολυκρυσταλλική κυβική αμμωνία βορίου· (PCBN)
(5) Επίστρωση κυβικού βορίου αμμωνίας CVD
1, φυσικό και συνθετικό μεγάλο μονοκρυσταλλικό διαμάντι
Το φυσικό διαμάντι είναι μια ομοιόμορφη κρυσταλλική δομή χωρίς εσωτερικά όρια κόκκων, έτσι ώστε η άκρη του εργαλείου να μπορεί θεωρητικά να φτάσει την ατομική ομαλότητα και ευκρίνεια, με ισχυρή ικανότητα κοπής, υψηλή ακρίβεια και μικρή δύναμη κοπής. Η σκληρότητα, η αντοχή στη φθορά και η αντοχή στη διάβρωση και η χημική σταθερότητα του φυσικού διαμαντιού εξασφαλίζουν τη μεγάλη διάρκεια ζωής του εργαλείου, μπορούν να εξασφαλίσουν τη μακρά κανονική κοπή και να μειώσουν την επίδραση της φθοράς του εργαλείου στην ακρίβεια των επεξεργασμένων εξαρτημάτων, η υψηλή θερμική αγωγιμότητά του μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία κοπής και τη θερμική παραμόρφωση των εξαρτημάτων. Τα λεπτά χαρακτηριστικά του φυσικού μεγάλου μονοκρυστάλλου διαμαντιού μπορούν να ικανοποιήσουν τις περισσότερες από τις απαιτήσεις ακριβείας και εξαιρετικά ακριβούς κοπής για υλικά εργαλείων. Αν και η τιμή του είναι ακριβή, εξακολουθεί να αναγνωρίζεται ως το ιδανικό υλικό ακριβείας και εξαιρετικά ακριβείας για εργαλεία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην επεξεργασία πυρηνικών αντιδραστήρων και άλλων υψηλών τεχνολογιών στον τομέα των καθρεφτών, των πυραύλων και των πυραύλων, του υποστρώματος σκληρού δίσκου υπολογιστών, της μηχανικής κατεργασίας υπερ-ακριβείας με όπλα ηλεκτρονίων επιταχυντή και των παραδοσιακών εξαρτημάτων ρολογιών, κοσμημάτων, στυλό, μεταλλικών διακοσμητικών συσκευασιών ακριβείας, κ.λπ. Επιπλέον, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή οφθαλμολογικών, εγκεφαλικών χειρουργικών νυστέριων, εξαιρετικά λεπτών βιολογικών λεπίδων και άλλων ιατρικών εργαλείων. Η τρέχουσα ανάπτυξη της τεχνολογίας υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης καθιστά δυνατή την παρασκευή ενός μεγάλου μονοκρυσταλλικού διαμαντιού με ένα ορισμένο μέγεθος. Το πλεονέκτημα αυτού του υλικού για εργαλεία διαμαντιών είναι το καλό μέγεθος, το σχήμα και η καλή του απόδοση-συνοχή, κάτι που δεν επιτυγχάνεται στα φυσικά προϊόντα διαμαντιών. Λόγω της έλλειψης μεγάλων φυσικών διαμαντιών, της ακριβής τιμής, του συνθετικού υλικού εργαλείων μονοκρυστάλλων μεγάλων σωματιδίων σε επεξεργασία κοπής εξαιρετικά ακριβείας ως φυσικό υποκατάστατο μεγάλου μονοκρυσταλλικού διαμαντιού, η εφαρμογή του θα αναπτυχθεί ραγδαία.
2, το πολυκρυσταλλικό διαμάντι (PCD) και η σύνθετη λεπίδα πολυκρυσταλλικού διαμαντιού (PDC) σε σύγκριση με το μεγάλο μονοκρυσταλλικό διαμάντι ως υλικό εργαλείων του πολυκρυσταλλικού διαμαντιού (PCD) και της σύνθετης λεπίδας πολυκρυσταλλικού διαμαντιού (PDC) έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: (1) διαταραγμένη διάταξη κόκκων, ισότροπη, χωρίς επιφάνεια σχισίματος. Επομένως, δεν είναι όπως το μεγάλο μονοκρυσταλλικό διαμάντι σε διαφορετική αντοχή και σκληρότητα της κρυσταλλικής επιφάνειας.
Και η αντοχή στη φθορά είναι πολύ διαφορετική, και λόγω της ύπαρξης της επιφάνειας διάσπασης και είναι εύθραυστη.
(2) έχει υψηλή αντοχή, ειδικά το υλικό του εργαλείου PDC λόγω της υποστήριξης της μήτρας καρβιδίου και έχει υψηλή αντοχή στην κρούση, η κρούση θα προκαλέσει μόνο μικρά σπασμένα κόκκους, όχι όπως το μονοκρυσταλλικό διαμάντι μεγάλης κατάρρευσης, επομένως με το εργαλείο PCD ή PDC όχι μόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κοπή ακριβείας και συνηθισμένη κατεργασία μισής ακριβείας. Αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μεγάλη ποσότητα τραχιάς κατεργασίας και διαλείπουσας επεξεργασίας (όπως φρεζάρισμα κ.λπ.), γεγονός που επεκτείνει σημαντικά το εύρος χρήσης των υλικών των αδαμαντοφόρων εργαλείων.
(3) Το μεγάλο κενό εργαλείου PDC μπορεί να προετοιμαστεί για να καλύψει τις ανάγκες μεγάλων εργαλείων κατεργασίας, όπως η φρέζα.
(4) Μπορούν να κατασκευαστούν ειδικά σχήματα για να καλύψουν τις ανάγκες διαφορετικών επεξεργασιών. Λόγω της βελτίωσης της τσιμεντοκονίας εργαλείων PDC και της τεχνολογίας επεξεργασίας, όπως ο ηλεκτρικός σπινθήρας, η τεχνολογία κοπής με λέιζερ, το τρίγωνο, το ψαροκόκαλο, τα αετώματα και άλλα ειδικά διαμορφωμένα τσιμεντοκονίαμα λεπίδας μπορούν να υποστούν επεξεργασία και να διαμορφωθούν. Προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες των ειδικών εργαλείων κοπής, μπορεί επίσης να σχεδιαστεί ως τυλιγμένο, σάντουιτς και ρολό τσιμεντοκονίαμα εργαλείων PDC.
(5) Η απόδοση του προϊόντος μπορεί να σχεδιαστεί ή να προβλεφθεί και στο προϊόν δίνονται τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για να προσαρμοστεί στη συγκεκριμένη χρήση του. Για παράδειγμα, η επιλογή λεπτόκοκκου υλικού εργαλείου PDC μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα της ακμής του εργαλείου. Το χονδρόκοκκο υλικό εργαλείου PDC μπορεί να βελτιώσει την ανθεκτικότητα του εργαλείου.
Συμπερασματικά, με την ανάπτυξη υλικών εργαλείων PCD και PDC, η εφαρμογή τους έχει επεκταθεί ραγδαία σε πολλές βιομηχανίες.
Η βιομηχανία χρησιμοποιείται ευρέως σε μη σιδηρούχα μέταλλα (αλουμίνιο, κράμα αλουμινίου, χαλκό, κράμα χαλκού, κράμα μαγνησίου, κράμα ψευδαργύρου κ.λπ.), καρβίδιο, κεραμικά, μη μεταλλικά υλικά (πλαστικό, σκληρό καουτσούκ, ράβδοι άνθρακα, ξύλο, προϊόντα τσιμέντου κ.λπ.), σύνθετα υλικά (όπως πλαστικό ενισχυμένο με ίνες CFRP, σύνθετα μεταλλικά πλέγματα MMCs) και η επεξεργασία κοπής, ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία και τη βιομηχανία επεξεργασίας ξύλου, έχει γίνει μια υψηλής απόδοσης εναλλακτική λύση για το παραδοσιακό καρβίδιο.
Ώρα δημοσίευσης: 27 Μαρτίου 2025
