Diamantsäge Technik - Diamantklinge Herstellungsverfahren
Chois Dong
boreway.com
2015-09-07 16:22:57
Mit der rasanten Entwicklung der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik werden Materialeigenschaften und Verarbeitungstechnologie Anforderungen zu. Neue Materialien, wie kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen, werden teilchenförmige verstärkten Metallmatrix-Verbundmaterialien (PRMMC) und keramische Materialien weit verbreitet. Diese Materialien haben eine hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit, ist sehr kurz niedrigen Wärmeausdehnungseigenschaften, die, wenn sie Bearbeitungswerkzeug Lebensdauer bestimmt. Entwicklung neuer verschleißfeste und stabile superharten Schneidwerkzeug viele Themen Universitäten, Forschungsinstituten und Unternehmen Forschung. Diamant mechanische, optische, thermische, akustische, optische und viele andere hervorragende Leistung in einem, mit einer hohen Härte, niedriger Reibungskoeffizient, hohe Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnungskoeffizienten und chemisch inerte niedrig ist, ist es ein ideales Material für die Herstellung von das Werkzeug. In diesem Papier die jüngste Entwicklung der Diamantwerkzeugherstellung Methoden geben einen Überblick.
Zitiert Anwendungsspektrum
Verarbeitung (1) schwierige Bearbeitung Nicht-Eisen-Materialien
Wenn die Verarbeitung von Kupfer, Zink, Aluminium und anderen Nichteisen-Metallen und Legierungen, das Material leicht zu dem Werkzeug, zu Verarbeitungsschwierigkeiten zu haften. Verwendung eines Diamant niedrigen Reibungskoeffizienten, und Nichteisen-Metallaffinitätseigenschaften des kleinen, Diamantwerkzeuge und Schneidwerkzeuge kann wirksam verhindern, das Auftreten von Metall-Bindung. Da zusätzlich Diamantelastizitätsmodul, wenn eine Verformung des Schneidkantenabschnitts des Schneid von NE-Metallstrang klein machen kann der Schneidvorgang bei geringen Verformung, die Verbesserung der Oberflächenqualität können vervollständigt.
(2) nur schwer nicht-metallischen Materialien verarbeiten
Bearbeitung hohe Härte Teilchen mit einer großen Menge von harten nichtmetallischen Materialien, wie glasfaserverstärktem Kunststoff, füllen Silizium-Material, schwer Kohlefaser / Epoxy-Verbundwerkstoff, wenn Festpartikelmaterialien ermöglicht Werkzeugverschleiß ernsthafte, harte Hartmetall-Werkzeugen Verarbeitung und Diamantwerkzeuge eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und damit hohe Verarbeitungseffizienz.
(3) Ultrapräzisionsbearbeitung
Mit dem Aufkommen der modernen integrierten Technologie, Präzisionsbearbeitung in der Richtung der Werkzeug Leistung, die wir vorgebracht eine sehr hohe Nachfrage zu entwickeln. Da Diamant Reibungskoeffizienten, geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, Wärmeleitfähigkeit, können sehr dünne Chips geschnitten, Chip leicht fließt, mit Affinität zu anderen Stoffen ist klein, leicht BUE, Hitze eine kleine, hohe Wärmeleitfähigkeit, kann Hitze vermeiden Wirkung der Klinge und das Werkstück und daher nicht leicht zu Randpassivierung, Schneiden kleine Deformation kann eine hohe Oberflächenqualität erzielt werden.
Das Verfahren zur Herstellung des Diamantwerkzeugs
Gegenwärtig werden die wichtigsten Diamantbearbeitungsverfahren weist die folgenden vier: Film beschichteten Werkzeuge, Schweiß-Dickschicht-Diamant-Schneidwerkzeuge, Diamantschneidwerkzeuge und Single-Kristall-Diamant-Sinterkörper-Werkzeug.
2.1 Metallschicht überzogen Werkzeuge
Film beschichtete Werkzeuge sind starr und Hochtemperatur-Eigenschaften eines guten kollektiven Material abgeschiedenen Diamantfilm durch chemische Dampfabscheidung (CVD) Werkzeug gebildet.
Seit Si3N4 Keramik, WC-Co-System Wärmeausdehnungskoeffizienten von Diamant und Hartmetall W ist in der Nähe, erzeugt kleine thermische Belastung, wenn die Folie, kann es als Basismaterial des Schneidkörpers verwendet werden. WC-Co-Basis Sintercarbid, zwischen leichten besteht eine Binderphase von Co zu Diamantfilm bilden und das Substrat aus Graphit gebildet und Haftfestigkeit erforderlich vor vorzubehandeln verringern, um den Einfluss von Co (typischerweise durch Säure beseitigen Abscheidungs Ätzen, um Co) ʱ ??
CVD-Verfahren besteht darin, eine sichere Methode zu verwenden, um das Quellgas, die C zu aktivieren, bei sehr niedrigen Gasdruck, so dass die Kohlenstoffatome in einem bestimmten Bereich aufgebracht, die Kohlenstoffatome in dem kondensierten, Bildung eines Diamantphasenabscheidungsprozess. Derzeit für die Abscheidung von Diamant mittels CVD verwendet werden, umfassen: Mikrowelle, Heißdraht, Gleichstromlichtbogenstrahl-Verfahren.
Vorteile der Diamantschicht in einer Vielzahl von komplexen Werkzeuggeometrien, wie beispielsweise eine Klinge mit einem Chip, Fräser, Reibahlen und Bohrer verwendet wird; kann verwendet werden, um eine Menge von nicht-metallischen Materialien geschnitten, Schnittkraft beim Schneiden kleine, kleine Deformation, glatt, abrieb langsame, einfache Deformation des Werkstücks für eine gute Werkstückmaterial, Finishing Toleranzen. Der größte Nachteil ist die schlechte Haftung der Diamantschicht und dem Substrat, wird der Diamantfilm nicht über ein Wegwerf-Charakter.
2.2 Diamant dicke Schweißwerkzeug
Dicke Schweißdiamantschneidwerkzeug Herstellungsverfahren im Allgemeinen: Herstellung von großflächigen Diamantfilm; der Film wurde in Diamant Formen und Größen benötigte Werkzeug zu schneiden; Schweißen Diamant-Dickschicht-Substratmaterial und Werkzeug; Diamant-Dickschicht-Schneidkante Schleif- und Polier ʱ ?? Vorbereitung und Schneiden (1) Diamantschichten
Üblicherweise verwendeten Verfahren zur Herstellung von Diamantfilmen ist die Gleichstrom-Plasmastrahl-CVD-Verfahren. Der Diamant wird auf WC-Co-Legierung (hochglanzpolierte Oberfläche) aufgebracht und in den Kühlprozess des Substrats, der Diamantfilm automatisch ab. Diese Methode der Abscheidungsgeschwindigkeit (bis zu 930μm / h), die Bindung zwischen dem Gitter enger, aber die Wachstumsoberfläche ist rauh. Diamantfilm mit hoher Härte, Verschleißfestigkeit, nicht leitenden bestimmt seine Schneidverfahren ist das Laserschneiden (Schnitt kann in Luft, Sauerstoff und Argon-Umgebung durchgeführt werden). Laser-Schnitt-Diamant-Dickfilm kann nicht nur auf die gewünschte Form und Größe geschnitten, sondern kann auch nach dem Winkel des Werkzeugs geschnitten werden, mit einem schmalen Schnittfuge, hohe Effizienz und andere Vorteile.
(1) Diamant-Dickschicht-Scherblöcke Welding
Mit zwischen Diamant und allgemeine Metall und seine Legierungen hohe Grenzflächenenergie, was zu Diamanten kann nicht allgemein niedrigen Schmelzpunkt Legierung Infiltration zu sein, ist die Schweißbarkeit schlecht. Derzeit ist die Zugabe einer starken Karbidbildner oder durch Diamantoberfläche Metallisierungsverfahren dem Diamant und dem Metall zwischen Lötbarkeit Kupfer-Silber-Legierungs-Lötmittels zu verbessern.
① aktiven Lötverfahren
Im Allgemeinen Kupfer-Silber-Legierung Lot, die Ti, ohne Flussschweißen in einem Inertgas oder Vakuum. Häufig verwendete Lotzusammensetzung Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, häufig verwendete Herstellungsverfahren die Lichtbogenschmelzen und Pulvermetallurgie. Ti als aktives Element in den Schweißprozess und generiert C reflektieren TiC, kann die Benetzbarkeit und die Haftfestigkeit von Diamant und Lot zu verbessern. Die Erwärmungstemperatur beträgt in der Regel 850 ℃, inkubiert 10 Minuten langsames Abkühlen auf innere Spannungen zu reduzieren.
② Schweißen des hinteren Oberflächenmetallisierung
Metallisierte Diamantoberflächen durch Oberflächenbehandlung Technologie der Metallbeschichtung auf der Oberfläche des Diamanten, so daß die Oberfläche mit den Eigenschaften eines Metalls oder Metalloids. Im allgemeinen in der Oberfläche des Diamantbeschichtete Ti, Ti C reagiert mit TiC, TiC und Ag-Cu-Lötlegierung gute Benetzungs- und Haftfestigkeit. Titan derzeit verwendeten Methoden sind: Vakuum physikalische Dampfabscheidung (PVD, einschließlich Vakuumverdampfungsbeschichtung, Vakuum Sputtern, Vakuum Ionenplattieren usw.), chemische Dampfbeschichtung und Pulver abdeckt Sintern. PVD-Beschichtungsverfahren Einzelvolumen gering, Diamantbeschichtungsverfahren Temperatur unter 500 ℃, ist eine physische Verbindung zwischen der Beschichtung und der Diamant, ohne chemische Metallurgie. Ti und Diamant-CVD-Verfahren, eine chemische Reaktion, um eine starke metallurgische Bindung zu bilden, ist die Reaktionstemperatur hoch ist, eine Beschädigung des Diamanten.
(2) Dickschicht-Diamant-Schärf
Diamant-Dickschicht-Scherblöcke Verarbeitungsmethoden sind: mechanische Zerkleinerung, heißen Metallplatte Polieren, Ionenstrahl, Laserstrahl und Plasma-Ätzen.
dreiundzwanzig Diamant-Sinterkörper-Werkzeug
Das Verfahren wird durch Walzen mittlere Teilchengröße der Diamantkörner in dicke Diamantschleifschäden verarbeitet werden 32 ~ 37μm oder direkten Gebrauch der Rechtsordnung HPHT Diamantkörner, die Körner des Pulvers auf WC-16 Gewichts% Co-Legierung, dann Ta-Folie zu stapeln isolieren und 5.5GPa gesintert, 1500 ℃ für 60 Minuten, um einen gesinterten Diamantkörper herzustellen, wobei die Werkzeuge dieser Sinterkörper eine hohe Abriebfestigkeit.
2.4 einkristalline Diamantwerkzeug
Einkristall-Diamant-Einkristall Diamantschneider wird üblicherweise in einem Messerkopf Messerkopf mit einer Schraube fixiert oder Platte ist an der Drehwelle befestigt. Diamantmesser Befestigungsverfahren in den Kopf, sind: mechanische Verstärkung Methode (Druckfläche und die Bodenfläche des geschliffenen Diamanten, mit Plattenbefestigung in der Messerkopf); Pulvermetallurgie-Verfahren (der Diamant auf dem Legierungspulver durch Zugabe von Druck in der Vakuum Sintern der Diamantmesser festen Kopf); Kleben und Löten Methode (unter Verwendung eines anorganischen Bindemittels oder anderen Klebebefestigung Diamant). Da der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Diamant und Matrix Unterschiede zwischen Diamant einfach zu lösen.
Zitiert Anwendungsspektrum
Verarbeitung (1) schwierige Bearbeitung Nicht-Eisen-Materialien
Wenn die Verarbeitung von Kupfer, Zink, Aluminium und anderen Nichteisen-Metallen und Legierungen, das Material leicht zu dem Werkzeug, zu Verarbeitungsschwierigkeiten zu haften. Verwendung eines Diamant niedrigen Reibungskoeffizienten, und Nichteisen-Metallaffinitätseigenschaften des kleinen, Diamantwerkzeuge und Schneidwerkzeuge kann wirksam verhindern, das Auftreten von Metall-Bindung. Da zusätzlich Diamantelastizitätsmodul, wenn eine Verformung des Schneidkantenabschnitts des Schneid von NE-Metallstrang klein machen kann der Schneidvorgang bei geringen Verformung, die Verbesserung der Oberflächenqualität können vervollständigt.
(2) nur schwer nicht-metallischen Materialien verarbeiten
Bearbeitung hohe Härte Teilchen mit einer großen Menge von harten nichtmetallischen Materialien, wie glasfaserverstärktem Kunststoff, füllen Silizium-Material, schwer Kohlefaser / Epoxy-Verbundwerkstoff, wenn Festpartikelmaterialien ermöglicht Werkzeugverschleiß ernsthafte, harte Hartmetall-Werkzeugen Verarbeitung und Diamantwerkzeuge eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und damit hohe Verarbeitungseffizienz.
(3) Ultrapräzisionsbearbeitung
Mit dem Aufkommen der modernen integrierten Technologie, Präzisionsbearbeitung in der Richtung der Werkzeug Leistung, die wir vorgebracht eine sehr hohe Nachfrage zu entwickeln. Da Diamant Reibungskoeffizienten, geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, Wärmeleitfähigkeit, können sehr dünne Chips geschnitten, Chip leicht fließt, mit Affinität zu anderen Stoffen ist klein, leicht BUE, Hitze eine kleine, hohe Wärmeleitfähigkeit, kann Hitze vermeiden Wirkung der Klinge und das Werkstück und daher nicht leicht zu Randpassivierung, Schneiden kleine Deformation kann eine hohe Oberflächenqualität erzielt werden.
Das Verfahren zur Herstellung des Diamantwerkzeugs
Gegenwärtig werden die wichtigsten Diamantbearbeitungsverfahren weist die folgenden vier: Film beschichteten Werkzeuge, Schweiß-Dickschicht-Diamant-Schneidwerkzeuge, Diamantschneidwerkzeuge und Single-Kristall-Diamant-Sinterkörper-Werkzeug.
2.1 Metallschicht überzogen Werkzeuge
Film beschichtete Werkzeuge sind starr und Hochtemperatur-Eigenschaften eines guten kollektiven Material abgeschiedenen Diamantfilm durch chemische Dampfabscheidung (CVD) Werkzeug gebildet.
Seit Si3N4 Keramik, WC-Co-System Wärmeausdehnungskoeffizienten von Diamant und Hartmetall W ist in der Nähe, erzeugt kleine thermische Belastung, wenn die Folie, kann es als Basismaterial des Schneidkörpers verwendet werden. WC-Co-Basis Sintercarbid, zwischen leichten besteht eine Binderphase von Co zu Diamantfilm bilden und das Substrat aus Graphit gebildet und Haftfestigkeit erforderlich vor vorzubehandeln verringern, um den Einfluss von Co (typischerweise durch Säure beseitigen Abscheidungs Ätzen, um Co) ʱ ??
CVD-Verfahren besteht darin, eine sichere Methode zu verwenden, um das Quellgas, die C zu aktivieren, bei sehr niedrigen Gasdruck, so dass die Kohlenstoffatome in einem bestimmten Bereich aufgebracht, die Kohlenstoffatome in dem kondensierten, Bildung eines Diamantphasenabscheidungsprozess. Derzeit für die Abscheidung von Diamant mittels CVD verwendet werden, umfassen: Mikrowelle, Heißdraht, Gleichstromlichtbogenstrahl-Verfahren.
Vorteile der Diamantschicht in einer Vielzahl von komplexen Werkzeuggeometrien, wie beispielsweise eine Klinge mit einem Chip, Fräser, Reibahlen und Bohrer verwendet wird; kann verwendet werden, um eine Menge von nicht-metallischen Materialien geschnitten, Schnittkraft beim Schneiden kleine, kleine Deformation, glatt, abrieb langsame, einfache Deformation des Werkstücks für eine gute Werkstückmaterial, Finishing Toleranzen. Der größte Nachteil ist die schlechte Haftung der Diamantschicht und dem Substrat, wird der Diamantfilm nicht über ein Wegwerf-Charakter.
2.2 Diamant dicke Schweißwerkzeug
Dicke Schweißdiamantschneidwerkzeug Herstellungsverfahren im Allgemeinen: Herstellung von großflächigen Diamantfilm; der Film wurde in Diamant Formen und Größen benötigte Werkzeug zu schneiden; Schweißen Diamant-Dickschicht-Substratmaterial und Werkzeug; Diamant-Dickschicht-Schneidkante Schleif- und Polier ʱ ?? Vorbereitung und Schneiden (1) Diamantschichten
Üblicherweise verwendeten Verfahren zur Herstellung von Diamantfilmen ist die Gleichstrom-Plasmastrahl-CVD-Verfahren. Der Diamant wird auf WC-Co-Legierung (hochglanzpolierte Oberfläche) aufgebracht und in den Kühlprozess des Substrats, der Diamantfilm automatisch ab. Diese Methode der Abscheidungsgeschwindigkeit (bis zu 930μm / h), die Bindung zwischen dem Gitter enger, aber die Wachstumsoberfläche ist rauh. Diamantfilm mit hoher Härte, Verschleißfestigkeit, nicht leitenden bestimmt seine Schneidverfahren ist das Laserschneiden (Schnitt kann in Luft, Sauerstoff und Argon-Umgebung durchgeführt werden). Laser-Schnitt-Diamant-Dickfilm kann nicht nur auf die gewünschte Form und Größe geschnitten, sondern kann auch nach dem Winkel des Werkzeugs geschnitten werden, mit einem schmalen Schnittfuge, hohe Effizienz und andere Vorteile.
(1) Diamant-Dickschicht-Scherblöcke Welding
Mit zwischen Diamant und allgemeine Metall und seine Legierungen hohe Grenzflächenenergie, was zu Diamanten kann nicht allgemein niedrigen Schmelzpunkt Legierung Infiltration zu sein, ist die Schweißbarkeit schlecht. Derzeit ist die Zugabe einer starken Karbidbildner oder durch Diamantoberfläche Metallisierungsverfahren dem Diamant und dem Metall zwischen Lötbarkeit Kupfer-Silber-Legierungs-Lötmittels zu verbessern.
① aktiven Lötverfahren
Im Allgemeinen Kupfer-Silber-Legierung Lot, die Ti, ohne Flussschweißen in einem Inertgas oder Vakuum. Häufig verwendete Lotzusammensetzung Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, häufig verwendete Herstellungsverfahren die Lichtbogenschmelzen und Pulvermetallurgie. Ti als aktives Element in den Schweißprozess und generiert C reflektieren TiC, kann die Benetzbarkeit und die Haftfestigkeit von Diamant und Lot zu verbessern. Die Erwärmungstemperatur beträgt in der Regel 850 ℃, inkubiert 10 Minuten langsames Abkühlen auf innere Spannungen zu reduzieren.
② Schweißen des hinteren Oberflächenmetallisierung
Metallisierte Diamantoberflächen durch Oberflächenbehandlung Technologie der Metallbeschichtung auf der Oberfläche des Diamanten, so daß die Oberfläche mit den Eigenschaften eines Metalls oder Metalloids. Im allgemeinen in der Oberfläche des Diamantbeschichtete Ti, Ti C reagiert mit TiC, TiC und Ag-Cu-Lötlegierung gute Benetzungs- und Haftfestigkeit. Titan derzeit verwendeten Methoden sind: Vakuum physikalische Dampfabscheidung (PVD, einschließlich Vakuumverdampfungsbeschichtung, Vakuum Sputtern, Vakuum Ionenplattieren usw.), chemische Dampfbeschichtung und Pulver abdeckt Sintern. PVD-Beschichtungsverfahren Einzelvolumen gering, Diamantbeschichtungsverfahren Temperatur unter 500 ℃, ist eine physische Verbindung zwischen der Beschichtung und der Diamant, ohne chemische Metallurgie. Ti und Diamant-CVD-Verfahren, eine chemische Reaktion, um eine starke metallurgische Bindung zu bilden, ist die Reaktionstemperatur hoch ist, eine Beschädigung des Diamanten.
(2) Dickschicht-Diamant-Schärf
Diamant-Dickschicht-Scherblöcke Verarbeitungsmethoden sind: mechanische Zerkleinerung, heißen Metallplatte Polieren, Ionenstrahl, Laserstrahl und Plasma-Ätzen.
dreiundzwanzig Diamant-Sinterkörper-Werkzeug
Das Verfahren wird durch Walzen mittlere Teilchengröße der Diamantkörner in dicke Diamantschleifschäden verarbeitet werden 32 ~ 37μm oder direkten Gebrauch der Rechtsordnung HPHT Diamantkörner, die Körner des Pulvers auf WC-16 Gewichts% Co-Legierung, dann Ta-Folie zu stapeln isolieren und 5.5GPa gesintert, 1500 ℃ für 60 Minuten, um einen gesinterten Diamantkörper herzustellen, wobei die Werkzeuge dieser Sinterkörper eine hohe Abriebfestigkeit.
2.4 einkristalline Diamantwerkzeug
Einkristall-Diamant-Einkristall Diamantschneider wird üblicherweise in einem Messerkopf Messerkopf mit einer Schraube fixiert oder Platte ist an der Drehwelle befestigt. Diamantmesser Befestigungsverfahren in den Kopf, sind: mechanische Verstärkung Methode (Druckfläche und die Bodenfläche des geschliffenen Diamanten, mit Plattenbefestigung in der Messerkopf); Pulvermetallurgie-Verfahren (der Diamant auf dem Legierungspulver durch Zugabe von Druck in der Vakuum Sintern der Diamantmesser festen Kopf); Kleben und Löten Methode (unter Verwendung eines anorganischen Bindemittels oder anderen Klebebefestigung Diamant). Da der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Diamant und Matrix Unterschiede zwischen Diamant einfach zu lösen.
Bisherige : Diamantsäge Technology - andere Faktoren,
