Diamant a vu la technologie - Diamond méthode de fabrication de pales
Chois Dong
boreway.com
2015-09-07 16:22:57
Avec le développement rapide de la technologie automobile, l'aviation et l'aérospatiale, les propriétés des matériaux et les exigences de la technologie de traitement sont en augmentation. De nouveaux matériaux tels que la fibre de carbone en matière plastique renforcée, renforcée particules composites à matrice métallique (PRMMC) et de matériaux céramiques sont largement utilisés. Ces matériaux présentent une résistance élevée, résistance à l'usure, faible coefficient de caractéristiques de dilatation thermique, qui détermine quand ils sont usinage vie de l'outil est très court. Développement de nouveaux outils de coupe extra-dur résistant à l'usure et stable est nombreux sujets universités, instituts de recherche et des entreprises de recherche. Diamant serti mécanique, optique, thermique, acoustique, optique, et beaucoup d'autres performances exceptionnelles en un, avec une dureté élevée, faible coefficient de frottement, une conductivité thermique élevée, coefficient de dilatation thermique et chimiquement inerte faible, il est un matériau idéal pour la fabrication de l'outil. Dans cet article, le développement récent des méthodes de fabrication de l'outil de diamant donnent un aperçu.
Cité gamme d'applications
Traitement (1) usinage difficile matériaux non ferreux
Lorsque le traitement par le cuivre, le zinc, l'aluminium et autres métaux non ferreux et leurs alliages, le matériau est facile à adhérer à l'outil, des difficultés de traitement. Utilisation d'un diamant à faible coefficient de frottement, et les caractéristiques d'affinité de métal non ferreux, de petits outils diamantés et des outils de coupe peut effectivement empêcher l'apparition d'une liaison métallique. En outre, depuis diamant module d'élasticité, lorsque la déformation de la partie de bord de coupe de la découpe de métaux non ferreux extrusion de métal petite, peut rendre le processus de coupe est terminée à petite déformation, ce qui peut améliorer la qualité de surface.
(2) difficiles à traiter des matériaux non métalliques
Usinage de particules de haute dureté contenant une grande quantité de matériaux non-métalliques durs, comme la fibre de verre en plastique renforcé, matériau de remplissage de silicium, matériau dur composite fibre / époxy de carbone lorsque des matériaux de particules dures permet usure d'outil sérieux, carbure dur des outils de coupe des outils de traitement et de diamants , haute dureté, résistance à l'usure, et l'efficacité donc de traitement élevée.
(3) ultra-usinage de précision
Avec l'avènement de la technologie moderne et intégrée, l'usinage de précision de se développer dans le sens de la performance de l'outil que nous mettons en avant une très forte demande. Parce coefficient diamant de friction, faible coefficient de dilatation thermique, la conductivité thermique, peut couper copeaux très minces, puce coule facilement sur, avec une affinité pour d'autres substances est petit, facile BUE, chauffer une petite, à haute conductivité thermique, la chaleur peut être évitée Effet de la lame et la pièce, et donc pas facile de passivation bord, coupe petite déformation, qualité de surface peut être obtenue.
Procédé de fabrication d'outils à diamant
Actuellement, la principale méthode de traitement de diamant a les quatre suivantes: outils de pelliculés, des outils de coupe en diamant soudage en couche épaisse, outils de coupe de diamants et diamant monocristallin outil de corps fritté.
2.1 outils revêtus Thin Film
Outils pelliculés sont des caractéristiques rigides et haute température d'un bon matériau déposé film de diamant collective est formée par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) outil.
Depuis céramique Si3N4, WC-Co système coefficient de dilatation thermique du diamant et de carbure métallique W est proche, faible contrainte thermique générée lorsque le film, il peut être utilisé en tant que matériau de base du corps de coupe. WC-Co à base de carbure cémenté, une phase de liant de Co existe entre facile de faire un film de diamant et le substrat est formé de graphite et de réduire la force d'adhésion qui doit être prétraité avant le dépôt afin d'éliminer l'influence de Co (typiquement par de l'acide gravure pour Co) ʱ ??
Chemical procédé de dépôt en phase vapeur consiste à utiliser un certain procédé pour activer le gaz source contenant du C, à une pression de gaz très faible, de sorte que les atomes de carbone déposés dans une certaine zone, les atomes de carbone dans le condensé, formant un procédé de dépôt en phase de diamant. Actuellement utilisé pour le dépôt de diamant par CVD comprennent: micro-ondes, filament chaud, DC procédé à jet d'arc.
Avantages du film de diamant est utilisé dans une variété de géométries d'outils complexes, comme une lame avec une puce, fraises, alésoirs et forets; peut être utilisé pour couper un grand nombre de matériaux non métalliques, la force de coupe lors de la coupe petite, petite déformation, lisse, à l'abrasion lente, déformation aisée de la pièce pour une bonne matière de la pièce, finition tolérances. Le principal inconvénient est la mauvaise adhérence du film de diamant et le substrat, le film de diamant n'a pas un caractère jetable.
2.2 diamant outil de soudage épaisse
Épais soudé processus de production de l'outil de coupe en diamant comprennent généralement: préparation du film grand espace de diamant; le film a été coupé dans l'outil de losanges et de tailles nécessaires; soudage diamant épais matériau de substrat de film et de l'outil; diamant épaisse coupe du film bord meulage et le polissage ʱ ?? Préparation et coupe (1) des films de diamant
Procédé couramment utilisé pour la préparation de films de diamant est le procédé CVD par jet de plasma à courant continu. Le diamant est déposée sur un alliage WC-Co (surface polie en miroir), et le processus de refroidissement du substrat, le film de diamant automatiquement hors tension. Ce mode de vitesse de dépôt (jusqu'à 930μm / h), la liaison entre le réseau de plus près, mais la surface de croissance rugueuse. Un film de diamant de haute dureté, résistance à l'usure, non conducteur détermine sa méthode de coupe est la découpe laser (découpage peut être effectuée dans l'air, de l'oxygène et de l'environnement de l'argon). Laser diamant taillé film épais peut non seulement réduire à la forme désirée et la taille, mais aussi peut être coupé après l'angle de l'outil, avec un trait de scie étroit, à haut rendement et d'autres avantages.
(1) diamant couches épaisses Cutters Soudage
Avoir entre le diamant et le métal générale et ses alliages haute énergie interfaciale, résultant dans le diamant ne peut pas être généralement faible alliage d'infiltration du point de fusion, la soudabilité est pauvre. À l'heure actuelle, l'addition d'un des éléments formant des carbures ou solides par un procédé de métallisation de la surface de diamant d'améliorer le diamant et le métal de brasage entre le cuivre argent soudure d'alliage.
① procédé de brasage actif
Généralement argent cuivre soudure d'alliage contenant du Ti, sans flux de soudage dans un gaz inerte ou sous vide. Composition de soudure couramment utilisé Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, méthodes couramment utilisées de préparation sont fusion à l'arc et de la métallurgie des poudres. Ti en tant qu'élément actif dans le processus de soudage et générer C reflètent TiC, peut améliorer la mouillabilité et l'adhérence et la résistance de soudure de diamant. La température de chauffage est généralement de 850 ℃, incubé 10 minutes, un refroidissement lent pour réduire le stress interne.
② le soudage de la métallisation de face arrière
Surfaces de diamant métallisée par la technologie de traitement de surface de placage de métal sur la surface du diamant, de sorte que la surface ayant les propriétés d'un métal ou métalloïde. En général, dans la surface de la Ti du diamant plaqué, Ti C réagit avec TiC, TiC et Ag-Cu alliage de soudure a un bon mouillage et une résistance de liaison. Titane méthodes actuellement utilisées sont les suivantes: dépôt sous vide en phase vapeur physique (PVD, y compris l'évaporation sous vide placage, pulvérisation sous vide, placage ionique sous vide, etc.), et placage chimique en phase vapeur recouvrant la poudre de frittage. Procédé PVD seul volume faible de placage, le diamant température du procédé de plaquage inférieure à 500 ℃, est un attachement physique entre le revêtement et le diamant, la métallurgie non chimique. Ti et procédé CVD de diamant, une réaction chimique pour former une liaison métallurgique forte, la température de réaction est élevée, des dommages au diamant.
(2) en couche épaisse outil diamanté affûtage
Diamant couches épaisses Cutters méthodes de traitement sont: broyage mécanique, chaude polissage de disque de métal, faisceau d'ions, faisceau laser et gravure plasma.
vingt trois L'outil de diamant du corps fritté
La méthode sera transformé en diamant épaisse dommages abrasif en roulant taille moyenne des grains de diamant de particules 32 ~ 37μm ou l'utilisation directe des grains de diamant HPHT de système juridique, les grains de poudre entassés sur WC-16% en poids alliage de Co, puis feuille Ta à isoler et frittée à 5.5GPa, 1500 ℃ pendant 60 minutes pour préparer un corps fritté de diamant, avec les outils de ce corps fritté a une résistance élevée à l'abrasion.
Outil diamanté 2.4 monocristallin
Monocristal de diamant de coupe de diamant monocristallin est généralement fixé dans une tête de couteau à la tête de couteau avec une vis ou plaque est fixée à l'arbre tournant. Diamant méthode de fixation de couteau dans la tête sont: méthode de renfort mécanique (de surface de pressage et la surface inférieure du diamant poli, avec la plaque de fixation dans la tête de couteau); Procédé de métallurgie des poudres (le diamant sur la poudre d'alliage par addition de la pression dans le frittage sous vide, la tête de couteau diamant fixe); collage et la méthode de brasage (en utilisant un liant minéral ou un autre diamant de fixation adhésive). Comme le coefficient de dilatation thermique du diamant et la matrice de diamant différences entre simples pour perdre.
Cité gamme d'applications
Traitement (1) usinage difficile matériaux non ferreux
Lorsque le traitement par le cuivre, le zinc, l'aluminium et autres métaux non ferreux et leurs alliages, le matériau est facile à adhérer à l'outil, des difficultés de traitement. Utilisation d'un diamant à faible coefficient de frottement, et les caractéristiques d'affinité de métal non ferreux, de petits outils diamantés et des outils de coupe peut effectivement empêcher l'apparition d'une liaison métallique. En outre, depuis diamant module d'élasticité, lorsque la déformation de la partie de bord de coupe de la découpe de métaux non ferreux extrusion de métal petite, peut rendre le processus de coupe est terminée à petite déformation, ce qui peut améliorer la qualité de surface.
(2) difficiles à traiter des matériaux non métalliques
Usinage de particules de haute dureté contenant une grande quantité de matériaux non-métalliques durs, comme la fibre de verre en plastique renforcé, matériau de remplissage de silicium, matériau dur composite fibre / époxy de carbone lorsque des matériaux de particules dures permet usure d'outil sérieux, carbure dur des outils de coupe des outils de traitement et de diamants , haute dureté, résistance à l'usure, et l'efficacité donc de traitement élevée.
(3) ultra-usinage de précision
Avec l'avènement de la technologie moderne et intégrée, l'usinage de précision de se développer dans le sens de la performance de l'outil que nous mettons en avant une très forte demande. Parce coefficient diamant de friction, faible coefficient de dilatation thermique, la conductivité thermique, peut couper copeaux très minces, puce coule facilement sur, avec une affinité pour d'autres substances est petit, facile BUE, chauffer une petite, à haute conductivité thermique, la chaleur peut être évitée Effet de la lame et la pièce, et donc pas facile de passivation bord, coupe petite déformation, qualité de surface peut être obtenue.
Procédé de fabrication d'outils à diamant
Actuellement, la principale méthode de traitement de diamant a les quatre suivantes: outils de pelliculés, des outils de coupe en diamant soudage en couche épaisse, outils de coupe de diamants et diamant monocristallin outil de corps fritté.
2.1 outils revêtus Thin Film
Outils pelliculés sont des caractéristiques rigides et haute température d'un bon matériau déposé film de diamant collective est formée par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) outil.
Depuis céramique Si3N4, WC-Co système coefficient de dilatation thermique du diamant et de carbure métallique W est proche, faible contrainte thermique générée lorsque le film, il peut être utilisé en tant que matériau de base du corps de coupe. WC-Co à base de carbure cémenté, une phase de liant de Co existe entre facile de faire un film de diamant et le substrat est formé de graphite et de réduire la force d'adhésion qui doit être prétraité avant le dépôt afin d'éliminer l'influence de Co (typiquement par de l'acide gravure pour Co) ʱ ??
Chemical procédé de dépôt en phase vapeur consiste à utiliser un certain procédé pour activer le gaz source contenant du C, à une pression de gaz très faible, de sorte que les atomes de carbone déposés dans une certaine zone, les atomes de carbone dans le condensé, formant un procédé de dépôt en phase de diamant. Actuellement utilisé pour le dépôt de diamant par CVD comprennent: micro-ondes, filament chaud, DC procédé à jet d'arc.
Avantages du film de diamant est utilisé dans une variété de géométries d'outils complexes, comme une lame avec une puce, fraises, alésoirs et forets; peut être utilisé pour couper un grand nombre de matériaux non métalliques, la force de coupe lors de la coupe petite, petite déformation, lisse, à l'abrasion lente, déformation aisée de la pièce pour une bonne matière de la pièce, finition tolérances. Le principal inconvénient est la mauvaise adhérence du film de diamant et le substrat, le film de diamant n'a pas un caractère jetable.
2.2 diamant outil de soudage épaisse
Épais soudé processus de production de l'outil de coupe en diamant comprennent généralement: préparation du film grand espace de diamant; le film a été coupé dans l'outil de losanges et de tailles nécessaires; soudage diamant épais matériau de substrat de film et de l'outil; diamant épaisse coupe du film bord meulage et le polissage ʱ ?? Préparation et coupe (1) des films de diamant
Procédé couramment utilisé pour la préparation de films de diamant est le procédé CVD par jet de plasma à courant continu. Le diamant est déposée sur un alliage WC-Co (surface polie en miroir), et le processus de refroidissement du substrat, le film de diamant automatiquement hors tension. Ce mode de vitesse de dépôt (jusqu'à 930μm / h), la liaison entre le réseau de plus près, mais la surface de croissance rugueuse. Un film de diamant de haute dureté, résistance à l'usure, non conducteur détermine sa méthode de coupe est la découpe laser (découpage peut être effectuée dans l'air, de l'oxygène et de l'environnement de l'argon). Laser diamant taillé film épais peut non seulement réduire à la forme désirée et la taille, mais aussi peut être coupé après l'angle de l'outil, avec un trait de scie étroit, à haut rendement et d'autres avantages.
(1) diamant couches épaisses Cutters Soudage
Avoir entre le diamant et le métal générale et ses alliages haute énergie interfaciale, résultant dans le diamant ne peut pas être généralement faible alliage d'infiltration du point de fusion, la soudabilité est pauvre. À l'heure actuelle, l'addition d'un des éléments formant des carbures ou solides par un procédé de métallisation de la surface de diamant d'améliorer le diamant et le métal de brasage entre le cuivre argent soudure d'alliage.
① procédé de brasage actif
Généralement argent cuivre soudure d'alliage contenant du Ti, sans flux de soudage dans un gaz inerte ou sous vide. Composition de soudure couramment utilisé Ag = 68.8wt%, Cu = 26.7wt%, Ti = 4.5wt%, méthodes couramment utilisées de préparation sont fusion à l'arc et de la métallurgie des poudres. Ti en tant qu'élément actif dans le processus de soudage et générer C reflètent TiC, peut améliorer la mouillabilité et l'adhérence et la résistance de soudure de diamant. La température de chauffage est généralement de 850 ℃, incubé 10 minutes, un refroidissement lent pour réduire le stress interne.
② le soudage de la métallisation de face arrière
Surfaces de diamant métallisée par la technologie de traitement de surface de placage de métal sur la surface du diamant, de sorte que la surface ayant les propriétés d'un métal ou métalloïde. En général, dans la surface de la Ti du diamant plaqué, Ti C réagit avec TiC, TiC et Ag-Cu alliage de soudure a un bon mouillage et une résistance de liaison. Titane méthodes actuellement utilisées sont les suivantes: dépôt sous vide en phase vapeur physique (PVD, y compris l'évaporation sous vide placage, pulvérisation sous vide, placage ionique sous vide, etc.), et placage chimique en phase vapeur recouvrant la poudre de frittage. Procédé PVD seul volume faible de placage, le diamant température du procédé de plaquage inférieure à 500 ℃, est un attachement physique entre le revêtement et le diamant, la métallurgie non chimique. Ti et procédé CVD de diamant, une réaction chimique pour former une liaison métallurgique forte, la température de réaction est élevée, des dommages au diamant.
(2) en couche épaisse outil diamanté affûtage
Diamant couches épaisses Cutters méthodes de traitement sont: broyage mécanique, chaude polissage de disque de métal, faisceau d'ions, faisceau laser et gravure plasma.
vingt trois L'outil de diamant du corps fritté
La méthode sera transformé en diamant épaisse dommages abrasif en roulant taille moyenne des grains de diamant de particules 32 ~ 37μm ou l'utilisation directe des grains de diamant HPHT de système juridique, les grains de poudre entassés sur WC-16% en poids alliage de Co, puis feuille Ta à isoler et frittée à 5.5GPa, 1500 ℃ pendant 60 minutes pour préparer un corps fritté de diamant, avec les outils de ce corps fritté a une résistance élevée à l'abrasion.
Outil diamanté 2.4 monocristallin
Monocristal de diamant de coupe de diamant monocristallin est généralement fixé dans une tête de couteau à la tête de couteau avec une vis ou plaque est fixée à l'arbre tournant. Diamant méthode de fixation de couteau dans la tête sont: méthode de renfort mécanique (de surface de pressage et la surface inférieure du diamant poli, avec la plaque de fixation dans la tête de couteau); Procédé de métallurgie des poudres (le diamant sur la poudre d'alliage par addition de la pression dans le frittage sous vide, la tête de couteau diamant fixe); collage et la méthode de brasage (en utilisant un liant minéral ou un autre diamant de fixation adhésive). Comme le coefficient de dilatation thermique du diamant et la matrice de diamant différences entre simples pour perdre.
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