Saat ini, industri pemrosesan mesin Tiongkok berkembang pesat, dan beberapa material yang sulit dipotong banyak digunakan dalam industri material dan industri mesin presisi.Untuk memenuhi kebutuhan perkembangan industri pengolahan mesin modern, kita perlu menggunakan beberapa perkakas dengan kekuatan tinggi dan ketangguhan yang baik.Oleh karena itu, perkakas material keras secara bertahap diterapkan pada industri pemrosesan mekanis.Artikel ini berfokus pada penerapan perkakas material keras dalam pemesinan mengingat perkembangan perkakas material keras, sehingga dapat saling memberikan referensi bagi teman-teman di industri yang sama.
Dengan pesatnya perkembangan teknologi manufaktur modern dan persaingan pasar yang ketat, kebutuhan industri manufaktur mekanik terhadap suku cadang peralatan mekanis juga semakin meningkat, terutama untuk kinerja struktural suku cadang mekanis.Oleh karena itu, material baru dengan berbagai sifat lambat laun bermunculan di masyarakat.Material baru ini tidak hanya menimbulkan tantangan serius bagi peralatan permesinan tradisional, namun juga cukup sulit untuk diproses.Saat ini, perkakas pemotong yang canggih telah menjadi kunci bagi perkembangan industri pemrosesan mekanis, dan perkakas material keras tidak diragukan lagi telah diterapkan pada pemrosesan mekanis modern.
1. Sejarah perkembangan alat material keras
Pada tahun 1950-an, ilmuwan Amerika menggunakan berlian sintetis, obligasi, dan bubuk boron karbida sebagai bahan baku, bereaksi pada suhu dan tekanan tinggi, dan blok polikristalin sinter sebagai bahan utama alat tersebut.Setelah tahun 1970-an, masyarakat secara bertahap mengembangkan material lembaran komposit, yang diproduksi dengan menggabungkan berlian dan semen karbida, atau boron nitrida dan semen karbida.Dalam teknologi ini, semen karbida dianggap sebagai substrat, dan lapisan berlian dibentuk pada permukaan substrat dengan cara ditekan atau disinter.Berlian itu tebalnya sekitar 0,5 hingga 1 mm.Bahan-bahan tersebut tidak hanya dapat meningkatkan ketahanan lentur bahan, tetapi juga secara efektif memecahkan masalah bahwa bahan-bahan tradisional tidak mudah untuk dilas.Hal ini telah mendorong alat material keras untuk memasuki tahap aplikasi.
2. Penerapan perkakas material keras dalam pemesinan
(1) Penerapan alat berlian kristal tunggal
Berlian kristal tunggal biasanya dibagi menjadi berlian sintetis dan berlian alami.Umumnya, jika berlian kristal tunggal digunakan untuk membuat perkakas, maka perlu memilih berlian dengan ukuran partikel lebih besar, massa lebih besar dari 0,1 g, dan panjang diameter lebih besar dari 3 mm.Saat ini, berlian alami merupakan bahan mineral yang paling keras.Tidak hanya memiliki ketahanan aus yang baik, tetapi perkakas yang dibuat darinya juga sangat tajam.Pada saat yang sama, ia memiliki ketahanan adhesi yang tinggi dan konduktivitas termal yang rendah.Alat yang diproses halus dan berkualitas baik.Sementara itu, perkakas yang terbuat dari berlian alam ini memiliki daya tahan yang sangat baik dan umur pemakaian yang relatif lama.Selain itu, ketika memotong dalam waktu lama, hal ini tidak akan mempengaruhi pemrosesan bagian-bagiannya.Konduktivitas termal yang relatif rendah dapat memberikan efek yang baik dalam mencegah deformasi bagian.
Berlian alami memiliki banyak keunggulan.Meskipun keunggulan ini mahal, namun dapat memenuhi persyaratan banyak operasi pemotongan presisi tinggi dan banyak digunakan dalam pemotongan presisi dan pemotongan ultra-presisi.Seperti cermin pantul yang menggunakan reaktor atom dan teknologi canggih lainnya, serta giroskop navigasi darat yang digunakan pada rudal atau roket, serta beberapa bagian jam tangan, aksesoris logam, dll, telah menerapkan teknologi ini.
(2) Penerapan alat berlian polikristalin
Berlian polikristalin biasa disebut berlian sinter.Penggunaan berlian polikristalin untuk logam seperti kobalt, melalui kondisi suhu tinggi dan tekanan tinggi, akan membuat banyak bubuk kristal tunggal berlian polikristalin menjadi satu, sehingga membentuk bahan perkakas polikristalin.Kekerasan berlian polikristalin lebih rendah dibandingkan berlian alami.Namun, ia dibentuk oleh berbagai bubuk berlian, dan tidak ada bidang kristal yang berbeda yang memiliki kekuatan dan kekerasan berbeda.Saat memotong, ujung tombak yang terbuat dari berlian polikristalin memiliki ketahanan yang sangat tinggi terhadap kerusakan yang tidak disengaja dan ketahanan aus yang baik.Ini dapat menjaga ketajaman ujung tombak untuk waktu yang relatif lama.Pada saat yang sama, ia dapat menggunakan kecepatan potong yang relatif cepat saat melakukan pemesinan.Dibandingkan dengan perkakas semen karbida WC, perkakas berlian polikristalin memiliki masa pakai lebih lama, akses lebih mudah ke bahan sintetis, dan harga lebih murah.
(3) Penerapan berlian CVD
Bahan perkakas berlian CVD diproses di bawah tekanan rendah, yang merupakan perbedaan terbesar dari teknologi PSC tradisional dan teknologi PDC.Berlian CVD tidak mengandung komponen katalis apa pun.Walaupun dalam beberapa sifat mirip dengan intan alam, namun bahannya tetap sama dengan intan polikristalin, yaitu komposisi butirannya tersusun tidak beraturan, permukaan belahannya kurang rapuh, dan mempunyai sifat yang sama antar permukaan.Dibandingkan dengan perkakas yang dibuat dengan teknologi tradisional, perkakas yang dibuat dengan teknologi berlian CVD memiliki keunggulan lebih, seperti bentuk perkakas yang lebih kompleks, biaya produksi yang lebih rendah, dan banyak bilah pada satu bilah yang sama.
(4) Penerapan boron nitrida kubik polikristalin
Polikristalin kubik boron nitrida (PCBN) adalah perkakas material keras yang sangat umum, yang semakin banyak digunakan dalam pemesinan.Alat yang dibuat dengan teknologi ini memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang sangat baik.Ini tidak hanya dapat digunakan pada suhu yang relatif tinggi, tetapi juga memiliki ketahanan korosi dan konduktivitas termal yang sangat baik.Dibandingkan dengan perkakas PCD dan PDC, perkakas boron nitrida kubik polikristalin masih lebih rendah dalam ketahanan aus, tetapi perkakas tersebut dapat digunakan secara normal pada suhu 1200 ℃ dan dapat menahan korosi kimia tertentu!
Saat ini, boron nitrida kubik polikristalin terutama digunakan dalam manufaktur mobil, seperti mesin mobil, poros transmisi, dan cakram rem.Selain itu, sekitar seperlima pengolahan alat berat juga menggunakan teknologi ini.Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan teknologi komputer dan teknologi peralatan mesin CNC, penerapan boron nitrida kubik polikristalin menjadi semakin luas, dan dengan penerapan konsep pemesinan canggih seperti pemotongan berkecepatan tinggi, pembubutan, bukan penggilingan, alat tersebut bahan boron nitrida kubik polikristalin secara bertahap berkembang menjadi bahan penting dalam proses pembubutan modern.
3. Ringkasan
Penerapan perkakas material keras dalam pemesinan tidak hanya meningkatkan kualitas dan efisiensi pemesinan, tetapi juga memainkan peran penting dalam pengembangan industri pemrosesan mekanis.Oleh karena itu, untuk mendorong berkembangnya industri pengolahan mekanis, perlu dilakukan penguatan terus-menerus terhadap penelitian perkakas material keras, pemahaman yang mendalam terhadap ilmu-ilmu terkait perkakas material keras, dan penguatan praktik penerapannya, tidak hanya peningkatan kualitas. staf, tetapi juga untuk memperkuat penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam meningkatkan perkakas material keras, sehingga mewujudkan perkembangan lompatan besar dalam industri pengolahan mekanis.
Waktu posting: 03 Juni 2019