Rješenja za lemljenje jednoslojnih dijamantskih alata

Sažetak i analiza istraživačkog statusa lemljenja jednoslojnih dijamantskih alata:
1. Istraživanje legura lemljenja 
1.1 legure na bazi nikla

• Široko se koristi, poput legura NI-CR (koje sadrže Cr, Si, B i ostale elemente) kroz indukciju visokofrekventne frekvencije ili lemljenje vakuuma (1050 stupnjeva -1100, očuvanje topline nekoliko sekundi do nekoliko minuta), sučelje generira karbide poput CR₃C₂ i CR₇C₃, koji značajno poboljšava.
• Švicarska koristi raspršivanje plamena u kombinaciji s argonskim oklopljenim lemljenjem, a Njemačka provjerava da je njegova učinkovitost mljevenja veća od 3,5 puta veća od alata za elektroelekciju. -
• Sveučilište Aeronautics i astronautika Nanjing u Kini potvrdilo je da je sloj karbida ključ za povezivanje analizom reakcije sučelja.

 

1.2 legure na bazi srebra

• Ag-CU-TI lemljenje punila (poput Ag67%-CU20%-Ti12%) stvara sloj tika u lemljenju vakuuma, a čvrstoća vezanja doseže 133MPA (Harbin Institute of Technology).
• Ag-CU legure s dodanim CR mogu se letjeti u zraku, a CR₃C₂ se generira na sučelju kako bi se izbjegla dijamantska grafizacija na visokim temperaturama (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics).

 

1.3 legure na bakrenim bakrama

• Cu-Sn-Ti-Zr i druge legure tvore višeslojne tične strukture kroz vakuumsko lemljenje (930 ° C). Domaći materijal za lemljenje na bakrenom sveučilištu Xi'an Jiaotong ima nisku temperaturu lemljenja, smanjuje toplinsko oštećenje od abrazivnih čestica i ima širu prilagodljivost.
• Sveučilište na Tajvanu uspoređivalo je vakuum i lasersko lemljenje i otkrilo je da vakuumski uvjeti tvore kontinuirane TIC filmove, dok laserski procesi stvaraju samo diskontinuirane slojeve.

 

2. Proces lemljenja i optimizacija parametara 
2.1Process Metoda

• Visokofrekventno indukcijsko lemljenje: Brza brzina (nekoliko sekundi do desetaka sekundi), pogodna za legure na bazi nikla, zahtijeva argon ili lokalnu zaštitu plina.
• Lemljenje vakuumske peći:Precizna kontrola temperature (poput 920 ° C -1000 ° C, izolacija za 10-25 minute), dovoljna reakcija sučelja i zaštita dijamanta od oksidacije.
• Lasersko lemljenje: Eksperimenti na Sveučilištu Tajvan pokazuju da je vrlo učinkovit (dovršen u 10 sekundi), ali kontinuitet sloja sučelja karbida je loš.

 

 

 

2.2 Ključni parametri

• Temperatura: Previsok će dovesti do grafitizacije dijamanta (na primjer, Ag-CU-TI lemljenje ima najbolju čvrstoću vezanja na 940 ° C).
• Vruće vrijeme: Legure temeljene na CR-u zahtijevaju kraće vrijeme (6-30 sekunde) kako bi se spriječilo pretjeranu difuziju; Leguri na bakrenim bakrama zahtijevaju 10 minuta kako bi se osigurala dovoljna reakcija sučelja.
• Zaštitna atmosfera: Argon ili vakuum (0. 2Pa -6 × 10⁻³PA) može smanjiti oksidaciju i poboljšati vlažnost.

 

3. Mehanizam reakcije i vezivanja sučelja

• Prijelazni metali (TI, CR) reagiraju s dijamantnom površinom kako bi formirali sloj karbida (CR₃C₂, Tic itd.), Formirajući metaluršku vezu.
• Difuzija i obogaćivanje CR-a u lemljenju na bazi nikla su ključni, dok se lemljenje na bazi srebra oslanja na aktivnu reakciju Ti.
• Morfologija karbida na sučelju utječe na čvrstoću vezanja. Na primjer, CR₇C₃ u obliku pucanja i pahuljica CR₃C₂ imaju različite učinke na stabilnost vezanja.

 

4. Tehnologija aranžmana za optimizaciju abrazivnog zrna
4.1 Svrha:

Povećajte prostor čipa, smanjite temperaturu mljevenja i proširite vijek trajanja alata (npr. Optimizirani raspored može prepoloviti količinu dijamanta i udvostručiti brzinu rezanja).

 

4.2 Metoda provedbe

• Tehnologija replikacije: SI predložak utiskiva mikroporozni dijamantni film, pogodan za abrazive male veličine.
• Metoda raspodjele kalupa školjke: refraktorni prevlaci unaprijed postavljene rupe za ispunjavanje materijala za lemljenje i abrazivne zrna, pogodne za složene zakrivljene površinske alate.
• Lasersko brzo prototipiranje: Koristite lasersko skeniranje CAD podataka za lemljenje fiksne točke, s visokom preciznošću, ali visokim troškovima.

 

5. Usporedba performansi i efekt primjene

• U usporedbi s alatima za eksploziju i sintering, visina abrazivnog zrna izloženosti leženim alatima veća je (do 70%), čvrstoća vezanja se poboljšava, a brzina prolijevanja dijamanta je značajno smanjena.

 

5.1 Test slučajevi:

• Život lemljenih kotača za mljevenje dijamanta veći je od 3 puta veća od kotača za mljevenje elektroplacije, a temperatura visokog učinkovitog mljevenja smanjuje se za 30%-50%.
• Učinkovitost jednoslojnih lemljenih pilaca u obradi granita 4,9 puta je veća od električnih alata.

 

 

6. Trenutni izazovi i budući upute
6.1 Poteškoće u obradi:

• Visoko performansa kontrola stabilnosti masovne proizvodnje, sitnozrnate abrazivne čestice (poput ujednačene raspodjele dijamanta mikro-praha).

 

6.2 Upute za istraživanje:

• Poboljšanje sastava materijala za lemljenje (poput dodavanja rijetkih zemaljskih elemenata za regulaciju vlažnosti).
• Automatizirana proizvodnja (lasersko lemljenje brzog prototipa, istraživanja i razvoj opreme za abrazivnu automatsku aranžman).
• Proširite područja primjene (kao što su komadići nafte, precizna keramička obrada itd.).

 

Zaključak istraživanja
Tehnologija lemljenja značajno poboljšava performanse jednoslojnih dijamantskih alata kroz međuprostornu kemijsku metalurško vezivanje. Lembani materijali na bazi srebra i bakra na bazi srebra i bakar imaju svoje prednosti.

 

U budućnosti je potrebno prevladati poteškoće u velikoj proizvodnji, kombinirati optimizaciju abrazivnog aranžmana s razvojem novih materijala za lemljenje i promovirati njegovu široku primjenu u području učinkovite obrade.