Penyelesaian untuk memasak alat berlian satu lapisan

Ringkasan dan analisis status penyelidikan alat berlian tunggal-lapisan:
1. Penyelidikan mengenai aloi yang memasak 
1.1 aloi berasaskan nikel

• Digunakan secara meluas, seperti aloi Ni-CR (mengandungi Cr, Si, B dan unsur-unsur lain) melalui induksi frekuensi tinggi atau brazing vakum (1050 darjah -1100, pemeliharaan haba selama beberapa saat hingga beberapa minit), antara muka menghasilkan karbida seperti Cr₃c₂ dan Cr₇c₃, yang diperbaiki dengan ketara.
• Switzerland menggunakan penyemburan api yang digabungkan dengan Brazing Argon yang dilindungi, dan Jerman mengesahkan bahawa kecekapan pengisarannya lebih daripada 3.5 kali dari alat elektroplating. -
• Nanjing University of Aeronautics dan Astronautics di China mengesahkan bahawa lapisan karbida adalah kunci untuk ikatan melalui analisis tindak balas antara muka.

 

1.2 aloi berasaskan perak

• Pengisi brazing ag-cu-ti (seperti Ag67%-Cu20%-Ti12%) menghasilkan lapisan tic dalam pemantauan vakum, dan kekuatan ikatan mencapai 133MPA (Harbin Institute of Technology).
• Aloi Ag-Cu dengan CR ditambah boleh ditenggelamkan di udara, dan Cr₃c₂ dihasilkan di antara muka untuk mengelakkan grafitisasi berlian pada suhu tinggi (Nanjing University of Aeronautics dan Astronautics).

 

1.3 aloi berasaskan tembaga

• Cu-Sn-Ti-Zr dan aloi lain membentuk struktur tic multilayer melalui pemantauan vakum (930 ° C). Bahan Brazing berasaskan tembaga buatan sendiri Xi'an Jiaotong mempunyai suhu Brazing yang rendah, mengurangkan kerosakan haba dari zarah-zarah yang kasar, dan mempunyai kesesuaian yang lebih luas.
• Universiti Taiwan membandingkan vakum dan laser yang merebak dan mendapati bahawa keadaan vakum membentuk filem tic berterusan, sementara proses laser hanya menghasilkan lapisan yang tidak berterusan.

 

2. Proses Brazing dan Pengoptimuman Parameter 
Kaedah 2.1Process

• Pemain induksi frekuensi tinggi: Kelajuan cepat (beberapa saat hingga puluhan saat), sesuai untuk aloi berasaskan nikel, memerlukan perlindungan argon atau gas tempatan.
• Brazing relau vakum:Kawalan suhu yang tepat (seperti 920 ° C -1000 ° C, penebat untuk 10-25 minit), tindak balas antara muka yang mencukupi, dan perlindungan berlian dari pengoksidaan.
• Brazing laser: Eksperimen di Universiti Taiwan menunjukkan bahawa ia sangat cekap (siap dalam 10 saat), tetapi kesinambungan lapisan karbida antara muka adalah kurang.

 

 

 

2.2 Parameter Utama

• Suhu: Terlalu tinggi akan membawa kepada grafitisasi berlian (contohnya, solder ag-cu-ti mempunyai kekuatan ikatan terbaik pada 940 ° C).
• Masa yang panas: Aloi berasaskan CR memerlukan masa yang lebih pendek (6-30 saat) untuk mencegah penyebaran berlebihan; Aloi berasaskan tembaga memerlukan 10 minit untuk memastikan tindak balas antara muka yang mencukupi.
• Suasana pelindung: Argon atau vakum (0. 2pa -6 × 10⁻³pa) dapat mengurangkan pengoksidaan dan meningkatkan kebolehkerjaan.

 

3. Reaksi antara muka dan mekanisme ikatan

• Logam peralihan (Ti, Cr) bertindak balas dengan permukaan berlian untuk membentuk lapisan karbida (Cr₃c₂, tic, dan lain -lain), membentuk ikatan metalurgi.
• Penyebaran dan pengayaan CR dalam solder berasaskan nikel adalah kunci, manakala solder berasaskan perak bergantung pada reaksi aktif Ti.
• Morfologi karbida di antara muka mempengaruhi kekuatan ikatan. Sebagai contoh, cr₇c₃ berbentuk tembakan dan flake cr₃c ₂ mempunyai kesan yang berbeza pada kestabilan ikatan.

 

4. Teknologi Pengaturan Pengoptimuman Biji -bijian yang kasar
4.1 Tujuan:

Meningkatkan ruang cip, mengurangkan suhu pengisaran, dan memanjangkan hayat alat (contohnya, susunan yang dioptimumkan dapat mengurangkan jumlah berlian dan menggandakan kelajuan pemotongan).

 

4.2 Kaedah pelaksanaan

• Teknologi Replikasi: Templat SI mencetak filem berlian yang disimpan microporous, sesuai untuk penyokong kecil.
• Kaedah pengedaran acuan shell: Lubang-lubang pra-set salutan refraktori untuk mengisi bahan-bahan Brazing dan bijirin yang kasar, sesuai untuk alat permukaan melengkung yang kompleks.
• Prototaip Rapid Laser: Gunakan pengimbasan laser data CAD untuk merenung titik tetap, dengan ketepatan yang tinggi tetapi kos yang tinggi.

 

5. Perbandingan prestasi dan kesan aplikasi

• Berbanding dengan alat elektroplating dan sintering, ketinggian pendedahan bijirin yang kasar alat yang lebih besar adalah lebih besar (sehingga 70%), kekuatan ikatan bertambah baik, dan kadar penumpahan berlian berkurangan.

 

5.1 Kes Ujian:

• Kehidupan roda pengisaran berlian yang dilancarkan adalah lebih daripada 3 kali dari roda pengisaran elektroplated, dan suhu pengisaran kecekapan tinggi dikurangkan sebanyak 30%-50%.
• Kecekapan bilah saw bilah tunggal lapisan dalam pemprosesan granit adalah 4.9 kali alat elektro.

 

 

6. Cabaran semasa dan arahan masa depan
6.1 Kesukaran Pemprosesan:

• Kawalan berprestasi tinggi terhadap kestabilan pengeluaran besar-besaran, zarah-zarah kasar yang halus (seperti pengedaran seragam berlian gred mikro).

 

6.2 Petunjuk Penyelidikan:

• Penambahbaikan komposisi bahan patah (seperti menambahkan unsur -unsur nadir bumi untuk mengawal kebolehkerjaan).
• Pengeluaran automatik (laser memasak prototaip cepat, penyelidikan dan pembangunan peralatan susunan automatik yang kasar).
• Kembangkan kawasan aplikasi (seperti bit gerudi minyak, pemprosesan seramik ketepatan, dan lain -lain).

 

Kesimpulan Penyelidikan
Teknologi Brazing dengan ketara meningkatkan prestasi alat berlian tunggal lapisan melalui ikatan metalurgi kimia interfacial. Bahan berasaskan nikel, berasaskan perak, dan berasaskan tembaga masing-masing mempunyai kelebihan mereka sendiri.

 

Pada masa akan datang, adalah perlu untuk mengatasi kesukaran pengeluaran berskala besar, menggabungkan pengoptimuman susunan kasar dengan perkembangan bahan-bahan yang baru, dan mempromosikan aplikasi yang meluasnya dalam bidang pemprosesan yang cekap.