توسعه و روند فنی مواد درج سرامیک

توسعه و روند فنی مواد تیغه سرامیکی

در ماشینکاری، این ابزار همیشه "دندان های ساخته شده صنعتی" نامیده می شود و عملکرد برش مواد ابزار یکی از عوامل کلیدی تعیین کننده راندمان تولید، هزینه تولید و کیفیت پردازش آن است. بنابراین، انتخاب صحیح مواد ابزار برش نکته مهم این است که چاقوهای سرامیکی با مقاومت عالی در برابر حرارت، مقاومت در برابر سایش و پایداری شیمیایی، مزایایی را نشان می‌دهند که ابزارهای سنتی در زمینه برش‌های پرسرعت و برش‌های سخت با آن‌ها قابل مقایسه نیستند. -مواد ماشینی و مواد اولیه اصلی چاقوهای سرامیکی آل و سی می باشد. می توان گفت محتوای غنی در پوسته زمین تمام نشدنی و تمام نشدنی است. بنابراین، چشم انداز کاربرد ابزارهای سرامیکی جدید بسیار گسترده است.

ابتدا نوع ابزار سرامیکی

پیشرفت مواد ابزار سرامیکی بر بهبود عملکرد مواد سرامیکی ابزار سنتی، پالایش دانه‌ها، ترکیب اجزاء، پوشش، بهبود فرآیند تف جوشی و توسعه محصولات جدید به منظور دستیابی به مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت متمرکز است. عملکرد براده برداری عالی و می تواند نیازهای ماشینکاری با سرعت بالا را برآورده کند. موسسه مواد فوق سخت هنان می تواند مواد ابزار سرامیکی را تقریبا به سه دسته تقسیم کند: آلومینا، نیترید سیلیکون و نیترید بور (ابزارهای نیترید بور مکعبی). در زمینه برش فلز، تیغه های سرامیکی آلومینا و تیغه های سرامیکی نیترید سیلیکون در مجموع به عنوان تیغه های سرامیکی شناخته می شوند. در مواد غیر آلی غیر فلزی، مواد مکعبی نیترید بور متعلق به یک کلاس بزرگ از مواد سرامیکی هستند. در زیر ویژگی های سه نوع سرامیک آورده شده است.

(1) سرامیک مبتنی بر آلومینا (Al2O3): Ni، Co، W یا موارد مشابه به عنوان یک فلز چسبنده به سرامیک مبتنی بر کاربید اضافه می شود و می توان استحکام پیوند بین آلومینا و کاربید را بهبود بخشید. مقاومت در برابر سایش و مقاومت حرارتی خوبی دارد و پایداری شیمیایی آن در دمای بالا به راحتی نمی تواند با آهن واکنش نشان دهد. بنابراین، برش‌های سرامیکی مبتنی بر آلومینا، وسیع‌ترین دامنه کاربرد، مناسب برای فولاد و چدن را دارند. ماشینکاری با سرعت بالا آلیاژهای آن؛ به دلیل بهبود مقاومت در برابر شوک حرارتی، می توان از آن برای فرزکاری یا صافکاری در شرایط برش قطع استفاده کرد، اما برای پردازش آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای تیتانیوم و آلیاژهای نیوبیوم مناسب نیست، در غیر این صورت مستعد سایش شیمیایی است.

(2) برش سرامیک مبتنی بر نیترید سیلیکون (Si3N4): سرامیکی است که با افزودن مقدار مناسبی از کاربید فلز و یک عامل تقویت کننده فلز به ماتریس نیترید سیلیکون و با استفاده از اثر تقویت کننده کامپوزیتی (که به عنوان پراکندگی نیز شناخته می شود) ساخته می شود. اثر تقویتی). با سختی بالا، مقاومت در برابر سایش خوب، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر اکسیداسیون مشخص می شود و واکنش شیمیایی بین نیترید سیلیکون و عناصر کربن و فلز کم است و ضریب اصطکاک نیز کم است. مناسب برای تکمیل، نیمه تمام، تکمیل یا نیمه تمام.

(3) سرامیک نیترید بور (برش مکعبی نیترید بور): سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت خوب، پایداری حرارتی خوب، هدایت حرارتی خوب، ضریب اصطکاک کم و ضریب انبساط خطی کوچک. به عنوان مثال، ابزار نیترید بور مکعبی Hualing درجه BN-S20 برای خشن کردن فولاد سخت شده استفاده می شود، از درجه BN-H10 برای تکمیل فولاد سخت شده با سرعت بالا استفاده می شود، درجه BN-K1 چدن با سختی بالا پردازش می شود، درجه BN-S30 برای برش با سرعت بالا استفاده می شود. چدن خاکستر نسبت به سرامیک مقرون به صرفه تر است.

دوم، ویژگی های ابزار سرامیکی

ویژگی های ابزار سرامیکی: (1) مقاومت در برابر سایش خوب. (2) مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، سختی قرمز خوب؛ (3) دوام ابزار چندین بار یا حتی چندین برابر بیشتر از ابزارهای سنتی است، تعداد تغییرات ابزار در طول پردازش را کاهش می دهد، از مخروطی کوچک و کوچک اطمینان حاصل می کند.دقت بالای قطعه کار برای ماشین کاری؛ (4) نه تنها می تواند برای خشن کردن و تکمیل مواد با سختی بالا استفاده شود، بلکه برای ماشینکاری با ضربه زیاد مانند فرز، صاف کردن، برش قطع شده و خشن کردن خالی نیز قابل استفاده است. (5) هنگامی که تیغه سرامیکی بریده می شود، اصطکاک با فلز کم است، برش به راحتی به تیغه متصل نمی شود، لبه ساخته شده به راحتی رخ نمی دهد، و می توان برش با سرعت بالا انجام داد.

در مقایسه با درج های کاربید سیمانی، درج های سرامیکی می توانند دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد را تحمل کنند، در حالی که آلیاژهای سخت در دمای 800 درجه سانتیگراد نرم می شوند. بنابراین ابزارهای سرامیکی پایداری شیمیایی در دمای بالاتری دارند و می‌توان آنها را با سرعت بالا برش داد، اما نقطه ضعف آن درج‌های سرامیکی است. استحکام و چقرمگی کم است و به راحتی شکسته می شود. بعداً سرامیک های نیترید بور (که از این پس به عنوان ابزار مکعب نیترید بور نامیده می شود) معرفی شدند که عمدتاً برای تراشکاری، آسیاب کردن و سوراخ کردن مواد فوق سخت استفاده می شوند. سختی برش های نیترید بور مکعبی بسیار بیشتر از درج های سرامیکی است. به دلیل سختی بالا به آن ماده فوق سخت با الماس نیز می گویند. معمولاً برای پردازش مواد با سختی بالاتر از HRC48 استفاده می شود. این دارای سختی بسیار عالی در دمای بالا - تا 2000 درجه سانتیگراد است، اگرچه نسبت به تیغه های کاربید سیمانی شکننده تر است، اما در مقایسه با ابزار سرامیکی آلومینا، مقاومت ضربه ای و مقاومت در برابر خرد شدن را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. علاوه بر این، برخی از ابزارهای ویژه نیترید بور مکعبی (مانند Huachao Super Hard BN-K1 و BN-S20) می توانند بار تراشه ماشینکاری ناهموار را تحمل کنند و می توانند در برابر ضربه ماشینکاری و تکمیل متناوب مقاومت کنند. سایش و حرارت برش، این ویژگی ها می تواند پردازش دشوار فولاد سخت شده و چدن با سختی بالا با ابزارهای نیترید بور مکعبی را برآورده کند.