تم تطوير الماس الاصطناعي البلوري الأحادي تدريجيًا بعد الخمسينيات من القرن الماضي.يتم تصنيعه من الجرافيت كمادة خام، ويضاف مع محفز، ويتعرض لدرجة حرارة عالية وضغط فائق الارتفاع.الماس متعدد البلورات الاصطناعي (PCD) عبارة عن مادة متعددة البلورات تتكون من بلمرة مسحوق الماس باستخدام مواد ربط معدنية مثل Co وNi وما إلى ذلك. الماس متعدد البلورات الاصطناعي هو نوع خاص من منتجات تعدين المساحيق، والذي يعتمد على بعض طرق ووسائل المسحوق التقليدي. المعادن في طريقة تصنيعها.
أثناء عملية التلبيد، بسبب إضافة المواد المضافة، يتكون جسر الربط بشكل أساسي من Co، Mo، W، WC، وNi بين بلورات PCD، ويتم دمج الماس بقوة في الإطار القوي الذي يتكون من جسر الربط.تتمثل وظيفة الموثق المعدني في تثبيت الماس بقوة والاستفادة الكاملة من كفاءة القطع.بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للتوزيع الحر للحبيبات في اتجاهات مختلفة، فمن الصعب أن تنتشر الشقوق من حبة إلى أخرى، مما يحسن بشكل كبير قوة ومتانة PCD.
وفي هذا الموضوع سنلخص بإيجاز بعض خصائصهإدراج PCD.
1. صلابة عالية للغاية ومقاومة التآكل: لا مثيل لها في الطبيعة، تتمتع المواد بصلابة تصل إلى 10000HV، ومقاومة التآكل الخاصة بها تقارب مائة مرة من مقاومة إدراج الكربيد؛
2. تختلف الصلابة، ومقاومة التآكل، والقوة الدقيقة، وصعوبة الطحن، ومعامل الاحتكاك بين بلورات الماس البلورية المفردة متباينة الخواص ومواد الشغل بشكل كبير في مختلف المستويات والاتجاهات البلورية.لذلك، عند تصميم وتصنيع أدوات الماس البلورية المفردة، من الضروري تحديد اتجاه البلورة بشكل صحيح، ويجب تنفيذ اتجاه البلورة للمواد الخام الماسية.يعد اختيار أسطح القطع الأمامية والخلفية لأدوات القطع PCD مسألة مهمة في تصميم أدوات مخرطة PCD أحادية الكريستال؛
3. معامل احتكاك منخفض: تحتوي إدراجات الماس على معامل احتكاك أقل عند معالجة بعض المواد المعدنية غير الحديدية مقارنة بالمدخلات الأخرى، وهو ما يقرب من نصف معامل الكربيدات، عادة حوالي 0.2.
4. إن حافة القطع PCD حادة جدًا، ويمكن أن يصل نصف القطر الحاد لحافة القطع بشكل عام إلى 0.1-0.5um.ويمكن استخدام أدوات الماس البلورية الطبيعية في نطاق 0.002-0.005um.لذلك، يمكن لأدوات الماس الطبيعي إجراء قطع رفيع جدًا وتصنيع آلي فائق الدقة.
5. معامل التمدد الحراري للماس مع معامل التمدد الحراري المنخفض أصغر من معامل الكربيد الأسمنتي، حوالي 1/10 من معامل الفولاذ عالي السرعة.ولذلك، فإن أدوات قطع الماس لا تنتج تشوهًا حراريًا كبيرًا، مما يعني أن التغيير في حجم الأداة الناتج عن حرارة القطع يكون ضئيلًا، وهو أمر مهم بشكل خاص للتصنيع الدقيق والفائق الدقة مع متطلبات دقة الأبعاد العالية.
تطبيق أدوات قطع الماس
إدراج PCDيستخدم في الغالب للقطع / الحفر / الطحن عالي السرعة للمعادن غير الحديدية والمواد المعدنية غير الحديدية ، وهو مناسب لمعالجة مختلف المواد غير المعدنية المقاومة للتآكل مثل الألياف الزجاجية والمواد الخزفية ؛مختلف المعادن غير الحديدية: الألومنيوم، والتيتانيوم، والسيليكون، والمغنيسيوم، وما إلى ذلك، بالإضافة إلى عمليات تشطيب المعادن غير الحديدية المختلفة؛
العيوب: ضعف الاستقرار الحراري.على الرغم من أنها أداة القطع ذات الصلابة الأعلى، إلا أن حالتها المحدودة أقل من 700 درجة مئوية.عندما تتجاوز درجة حرارة القطع 700 درجة مئوية، فإنها ستفقد صلابتها الأصلية العالية جدًا.هذا هو السبب في أن الأدوات الماسية ليست مناسبة لتصنيع المعادن الحديدية.وبسبب ضعف الاستقرار الكيميائي للماس، فإن عنصر الكربون الموجود في الماس سيتفاعل مع ذرات الحديد عند درجات حرارة عالية، وسيتحول إلى بنية الجرافيت، مما يزيد بشكل كبير من تلف الأدوات.
وقت النشر: 17-مايو-2023