آشنایی با ابزارهای الماس لحیم کاری شده

الماس دارای خواص عالی مانند سختی بسیار بالا، مقاومت در برابر سایش قوی، هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین است که آن را به بهترین ماده برای ساخت ابزارهای برش و سنگ زنی تبدیل می کند. ابزارهای الماسی متداول‌ترین ابزاری هستند که برای پردازش مواد سخت و شکننده از طریق برش، آسیاب و روش‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. بر اساس روش پردازش می توان آنها را به انواعی مانند ابزار حفاری، ابزار اره و ابزار سنگ زنی طبقه بندی کرد.

 

 

لحیم کاری و آبکاری الکتریکی دو فرآیند تولید متداول برای ابزارهای الماسی هستند.

 

در ابزارهای الماس آبکاری شده، ذرات الماس روی سطح با مواد پرکننده پیوند متالورژیکی شیمیایی ایجاد نمی کنند. فضای تراشه کوچک است و ذرات ساینده پس از قرار گرفتن در معرض نیرو مستعد جدا شدن هستند که در نتیجه خواص خود{1}}ضعیف تیز شوندگی دارند.

 

ابزارهای الماس لحیم کاری شده جایگزینی برای ابزارهای الماس آبکاری شده تک لایه سنتی هستند. آنها با حرارت دادن در دماهای بالا برای ذوب مواد لحیم کاری، با استفاده از آلیاژ مایع مذاب برای ایجاد یک پیوند متالورژیکی شیمیایی بین الماس و زیرلایه تولید می شوند. با این کار اتصال استحکام بالایی بین الماس، مواد لحیم کاری آلیاژی و فلز پایه ایجاد می شود و مزایایی مانند لایه اتصال نازک، برآمدگی ذرات ساینده بالا، فضای تراشه بزرگ و مقاومت در برابر جدا شدن ذرات ساینده را ارائه می دهد. این به آنها اجازه می‌دهد تا شرایط لازم برای پردازش کارآمد مواد-ماشین‌کاری-سختی مانند سنگ، سرامیک، و کاربید سیمانی را برآورده کنند.

 

 

به دلیل دشواری خیس کردن سطح الماس با آلیاژهای لحیم کاری فلزی که معمولاً استفاده می شود، لحیم کاری الماس بسیار ضعیف است. در حال حاضر، روش‌های لحیم کاری فلزی فعال یا متالیزاسیون سطحی الماس عمدتاً برای بهبود لحیم‌پذیری بین الماس و فلز استفاده می‌شود.

 

لحیم کاری فلزی فعال:

برای اتصال الماس، لحیم کاری فلز فعال به افزودن عناصر فعال (معمولاً عناصر تشکیل دهنده کاربید{0} قوی) مانند Ti، Zr، Cr، V و غیره به آلیاژ لحیم کاری اشاره دارد. از طریق واکنش های شیمیایی، کاربیدها تشکیل می شوند و به یک اتصال متالورژیکی بین الماس و آلیاژ لحیم کاری دست می یابند و سپس الماس را از طریق آلیاژ لحیم کاری فلزی به زیرلایه فلزی متصل می کنند. رابط اتصال الماس لحیم کاری شده در شکل 1 نشان داده شده است.

 

شکل 1 رابط مشترک الماس لحیم کاری شده

 

درمان فلزی شدن سطح الماس
سطح الماس تحت عملیات فعال‌سازی فلز قرار می‌گیرد تا خواصی شبیه به فلز سطح- داشته باشد، که برای پیوند بین الماس و آلیاژ لحیم کاری فلز مساعدتر است. متالیزاسیون سطحی عمدتاً شامل آبکاری الکترولس و به دنبال آن آبکاری الکتریکی، تبخیر خلاء، کندوپاش پلاسما، کندوپاش مگنترون، رسوب شیمیایی بخار، رسوب بخار فیزیکی و پوشش مکانیکی است. آبکاری الکترولس و به دنبال آن آبکاری الکتریکی و تبخیر خلاء بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. فلزات بسیار واکنش پذیر مانند Ti، Cr، W و Mo معمولاً برای متالیزاسیون انتخاب می شوند. پوشش فلزی پیوند متالورژیکی بین الماس و زیرلایه را تسهیل می کند و می تواند نیروی نگه داشتن بستر ابزار الماس را بر روی ذرات الماس بهبود بخشد.

 

(1) آلیاژهای مختلف و ذرات فلزی مختلف را می توان در طول فرآیند لحیم کاری برای دستیابی به نتایج بهینه برای اتصال لحیم کاری شده اضافه کرد.
(2) استحکام الماس تحت آلیاژهای لحیم کاری مختلف را می توان با کنترل دما تنظیم کرد. دماهای مختلف لحیم کاری بر لایه واکنش بین آلیاژ لحیم کاری و ماده پایه تأثیر می گذارد. هرچه لایه واکنش ضخیم تر باشد، گرادیان تنش حرارتی کمتر و استحکام اتصال بالاتر می رود. با این حال، از سوی دیگر، هر چه لایه واکنش ضخیم تر باشد، تنش عدم تطابق انبساط حرارتی بیشتر است و بیشتر مستعد ترک خوردن است.

 

 

(1) فلز پرکننده لحیم کاری باید ترشوندگی و استحکام پیوند خوبی با الماس و مواد ماتریس داشته باشد.
(2) انتخاب مواد لحیم کاری و فرآیند لحیم کاری باید از پایداری الماس برای کاهش یا جلوگیری از فرسایش الماس توسط فلز پرکننده لحیم کاری اطمینان حاصل کند.
(3) یک ماده فلزی (آلیاژی) با نقطه ذوب پایین و ضریب انبساط حرارتی نزدیک به الماس باید به عنوان فلز پرکننده لحیم کاری انتخاب شود. همچنین باید به افزودن برخی عناصر فعال برای بهبود ترشوندگی و میل ترکیبی با الماس توجه کرد، بنابراین هم به اتصال موثر الماس و هم برآورده شدن الزامات عملکرد مکانیکی ماده ماتریس می‌پردازد.

 

 

 

برای مقایسه عملکرد پردازش، سه مجموعه سر سنگ زنی آبکاری شده و سر سنگ زنی لحیم کاری شده با همان نوع و اندازه پرکننده لحیم کاری و ساینده تهیه شد. سپس از آنها برای پردازش صفحات سرامیکی آلومینا استفاده شد و عمر مفید آنها مقایسه شد. مشاهده شد که عمر مفید سرهای سنگ زنی الماس لحیم کاری شده بیش از سه برابر سرهای آسیاب آبکاری شده بود. علاوه بر این، سرهای سنگ زنی لحیم کاری شده شکستگی و ریزش ذرات ساینده کمتری را نشان دادند و هیچ لایه برداری از لایه لحیم کاری رخ نداد، که نشان دهنده عملکرد پردازش برتر ابزار الماس لحیم کاری شده است.

 

 

 

این دانش با دقت انتخاب شده ما در مورد ابزارهای الماس لحیم کاری است و یکی از توضیحات دانش بسیار حرفه ای در سالن سخنرانی ابزار الماس ما است. اگر به الماس لحیم کاری سفارشی نیاز دارید، لطفا اطلاعات تماس خود را برای تولید بگذارید

اکنون تماس بگیرید