Soluții pentru brazarea instrumentelor cu un singur strat cu un singur strat

Rezumatul și analiza statutului de cercetare a brațului instrumente cu diamante cu un singur strat:
1. Cercetări privind aliajele de brațare 
1.1 aliaje pe bază de nichel

• Utilizat pe scară largă, cum ar fi aliajele Ni-CR (care conțin CR, SI, B și alte elemente) prin inducție de înaltă frecvență sau brazare de vid (1050 grade -1100 grad, conservare de căldură timp de câteva secunde până la câteva minute), interfața generează carburi precum CR₃C₂ și CR₇C₃, care îmbunătățește semnificativ rezistența legată.
• Elveția folosește pulverizarea cu flacără combinată cu brazarea protejată de argon, iar Germania verifică dacă eficiența sa de măcinare este de peste 3,5 ori mai mare decât cea a instrumentelor de electroplație. -
• Universitatea Nanjing de Aeronautică și Astronautică din China a confirmat că stratul de carbură este cheia legăturii prin analiza reacției de interfață.

 

1.2 aliaje pe bază de argint

• Filler de brazare Ag-Cu-Ti (cum ar fi Ag67%-CU20%-TI12%) generează un strat TIC în brazarea în vid, iar puterea de legătură ajunge la 133MPA (Institutul de Tehnologie Harbin).
• Aliajele Ag-CU cu CR adăugate pot fi brațate în aer, iar CR₃c₂ este generat la interfață pentru a evita grafitizarea cu diamante la temperaturi ridicate (Universitatea Nanjing de Aeronautică și Astronautică).

 

1,3 aliaje pe bază de cupru

• Cu-SN-TI-ZR și alte aliaje formează structuri TIC multistrat prin brazarea în vid (930 ° C). Materialul de brazare pe bază de cupru de casă al Universității Xi'an Jiaotong are o temperatură scăzută de brazare, reduce daunele termice din particulele abrazive și are o adaptabilitate mai largă.
• Universitatea Taiwan a comparat brațarea cu vid și laser și a constatat că condițiile de vid formează filme TIC continue, în timp ce procesele laser generează doar straturi discontinue.

 

2.. Procesul de braț și optimizarea parametrilor 
2.1 Metoda procesului

• Brăști de inducție de înaltă frecvență: Viteza rapidă (câteva secunde până la zeci de secunde), potrivită pentru aliaje pe bază de nichel, necesită protecție argon sau gaze locale.
• Cuptor în vid Brashing:Controlul precis al temperaturii (cum ar fi 920 ° C -1000 ° C, izolație pentru 10-25 minute), reacție de interfață suficientă și protecția diamantului împotriva oxidării.
• Brashing laser: Experimentele de la Universitatea Taiwan arată că este extrem de eficient (finalizat în 10 secunde), dar continuitatea stratului de carbură de interfață este slabă.

 

 

 

2.2 Parametri cheie

• Temperatură: Prea mare va duce la grafitizarea diamantului (de exemplu, lipitul Ag-Cu-Ti are cea mai bună rezistență de legare la 940 ° C).
• Timp de deținere caldă: Aliajele bazate pe CR necesită un timp mai scurt (6-30 secunde) pentru a preveni difuzarea excesivă; Aliajele bazate pe cupru necesită 10 minute pentru a asigura o reacție de interfață suficientă.
• Atmosferă de protecție: Argon sau vid (0. 2pa -6 × 10⁻³pa) poate reduce oxidarea și poate îmbunătăți umectabilitatea.

 

3. Reacția interfeței și mecanismul de legare

• Metalele de tranziție (TI, CR) reacționează cu suprafața de diamant pentru a forma un strat de carbură (CR₃C₂, TIC, etc.), formând o legătură metalurgică.
• Difuzia și îmbogățirea CR în lipirea pe bază de nichel este cheia, în timp ce lipitul pe bază de argint se bazează pe reacția activă a Ti.
• Morfologia carburilor la interfață afectează puterea de legătură. De exemplu, CR₇C₃ în formă de tragere și Cr₃c₂ în formă de tragere au efecte diferite asupra stabilității legăturii.

 

4. Tehnologia de aranjare a optimizării cerealelor abrazive
4.1 Scopul:

Creșteți spațiul cipului, reduceți temperatura de măcinare și extindeți durata de viață a sculei (de exemplu, aranjamentul optimizat poate reduce reducerea cantității de diamant și dubla viteza de tăiere).

 

4.2 Metoda de implementare

• Tehnologia de replicare: șablonul SI imprimă film de diamant depus microporos, potrivit pentru abrazivi de dimensiuni mici.
• Metoda de distribuție a matriței de coajă: găuri de pre-setare a acoperirii refractare pentru a umple materialul de brazare și boabele abrazive, potrivite pentru unelte de suprafață curbate complexe.
• Prototiparea rapidă laser: Utilizați Scanarea laserului cu date CAD pentru brazarea cu puncte fixe, cu o precizie ridicată, dar cu costuri ridicate.

 

5. Comparația performanței și efectul de aplicare

• În comparație cu instrumentele de electroplație și de sinterizare, înălțimea de expunere a cerealelor abrazive a instrumentelor brațate este mai mare (până la 70%), rezistența la lipire este îmbunătățită, iar rata de vărsare a diamantelor este semnificativ redusă.

 

5.1 Cazuri de testare:

• Durata de viață a roților de măcinare cu diamante brazate este de mai mult de 3 ori mai mare decât cea a roților de măcinare electroplate, iar temperatura de măcinare cu eficiență ridicată este redusă cu 30%-50%.
• Eficiența lamelor de ferăstrău brațate cu un singur strat în procesarea granitului este de 4,9 ori mai mare decât cea a instrumentelor electroplate.

 

 

6. Provocări actuale și direcții viitoare
6.1 Dificultăți de procesare:

• Controlul performanței de înaltă performanță a stabilității producției în masă, a particulelor abrazive cu granulație fină (cum ar fi distribuția uniformă a diamantului de grad de micro-praf).

 

6.2 Direcții de cercetare:

• Îmbunătățirea compoziției materialelor de brazare (cum ar fi adăugarea de elemente rare de pământ pentru a regla umectabilitatea).
• Producție automată (prototipare rapidă cu braț laser, cercetare și dezvoltare a echipamentelor de aranjare automată abrazivă).
• Extindeți zonele de aplicare (cum ar fi biți de foraj petrolier, prelucrare ceramică de precizie etc.).

 

Concluzie de cercetare
Tehnologia de brațare îmbunătățește semnificativ performanța instrumentelor cu diamante cu un singur strat prin intermediul legăturii metalurgice chimice interfațiale. Materialele de brazare pe bază de nichel, pe bază de argint și pe bază de cupru au fiecare avantaje.

 

În viitor, este necesar să depășim dificultățile producției pe scară largă, să combinăm optimizarea aranjamentului abraziv cu dezvoltarea de noi materiale de brazare și să promoveze aplicarea pe scară largă în domeniul procesării eficiente.