Šiuolaikiniame pramoniniame apdirbime vis labiau naudojamos kietos ir trapios medžiagos, tokios kaip optinis stiklas, keramika ir kvarcas. Tačiau dėl didelio jų kietumo ir mažo kietumo dažnai susidaro kraštų skaldymas, įtrūkimai ir kiti trūkumai perdirbant, smarkiai pakenkdamas produkto kokybei ir efektyvumui. „Cermet“ pjūklų peiliukai, pasinaudoję savo unikaliomis medžiagų savybėmis ir konstrukciniu dizainu, tapo kritiniu sprendimu, kaip pasiekti „nulinio krašto skaldos“ šiose sudėtingose medžiagose. Šis straipsnis gilinasi į šio proveržio techninius principus.
1. Cermet medžiagos savybių pranašumai
CERMET, metalinių fazių (pvz., Ni, CO, MO) ir keraminių fazių (pvz.
Keraminė fazė: užtikrina ypač kietumą, išskirtinį atsparumą dilimui ir cheminį stabilumą, pasipriešinimą trinčiai ir poveikiui pjaustymo metu.
Metalinė fazė: padidina tvirtumą (lūžio kietumas: 8–12 MPa · M¹/²), mažinantis įtrūkimo sklidimą streso metu.
Šis harmoningas nelankstumo ir lankstumo integracija leidžia „Cermet“ peiliukams išlaikyti aštrius kraštus, kad būtų galima efektyviai pjaustyti, tuo pačiu užkirsti kelią kraštų skaldymui per streso buferiją, padėdami pagrindą Zerochipping apdirbimui.
2. Tikslus kraštų projektavimo ir gamybos procesai
2.1 Itin ploni kraštai ir mikro danties konstrukcijos
Krašto storis: tiksliai kontroliuojamas esant 0,1–0,3 mm (vs {. 0.5 - 1,0 mm įprastoms ašmenims), sumažinant pjovimo jėgas ir vidines medžiagų įtempius.
Mikro-danties geometrija: mikroerziniai dantys (dantų žingsnis: 0,2–0,5 mm) padidina pjovimo stabilumą tolygiai paskirstymo jėgomis. Pavyzdžiui, pjaustant 0,5 mm storio optinį stiklą, „Cermet Blades“ sumažina kraštų skaldymą iki<0.05 mm, nearing zero-chipping performance.
2.2 Didelio tikslumo šlifavimas ir poliravimas
Paviršiaus šiurkštumas: pasiekia RA 0,1–0,2 μm (veidrodinės rūšies apdaila) per deimantų šlifavimą ir cheminį mechaninį poliravimą (CMP).
Privalumai:
- Sumažina trintį ir šilumos susidarymą (pjovimo temperatūra:<100°C).
- Užtikrina tikslius sklandžių kraštų pjovimo takus (paviršiaus lygumas: ± 0,01 mm).
3. Pažangios dangos technologijos
Cermet ašmenys dažnai padengtos funkciniais sluoksniais, tokiais kaip tialn ar alcrN, siūlant:
Kietumas: HV 3000–3500, sustiprinantis atsparumą dilimui.
Mažos trinties koeficientas: 0,2–0,4 (vs . 0.6 - 0,8 nepadengtoms ašmenims), sumažinant pjovimo jėgas 20–30%.
Šiluminis stabilumas: atlaiko iki 800 laipsnių temperatūrą be oksidacijos.
Atvejo analizė: apdirbant keraminės matricos kompozitus, Alcrn padengtas cermeto ašmenimis žemesne pjovimo temperatūra 30% ir praktiškai pašalina kraštų skaldymą.
4. Optimizuoti pjovimo parametrai ir proceso integracija
Norint pasiekti nulinį skaldymą, reikia sinergijos tarp ašmenų našumo ir proceso parametrų:
4.1 greičio ir tiekimo greitis
Pjovimo greitis: 10–30 m/min (vidutinis diapazonas, skirtas subalansuoti šilumą ir stresą).
Pašarų greitis: 50–200 mm/min (mažesnis kietesnėms/storesnėms medžiagoms, kad būtų sumažintas įtempis).
4.2 aušinimas ir tepimas
Kriogeninis oro aušinimas: palaiko pjovimo zonos temperatūrą, mažesnę kaip 50 laipsnių (pvz., Kvarco stiklui).
Minimalus kiekio tepimas (MQL): pateikia<10 ml/h of coolant, reducing thermal shock.
Techninės specifikacijos
CERMET kompozicija: 60–80% keraminės fazės + 20 - 40% metalinio rišiklio.
Dangos storis: 2–5 μm.
Edge Chipping Control:<0.05 mm for optical glass, <0.1 mm for advanced ceramics.
Cermetas pamatė, kad ašmenys revoliucionuoja sunkiai ir trapią medžiagų apdirbimą, suderindami medžiagų mokslą, tikslumo inžineriją ir proceso optimizavimą. Per ypač plonus kraštus, pažangias dangas ir parametrų derinimą jie pasiekia nulinio krašto skaldymą, tuo pačiu padidindami įrankio tarnavimo laiką ir efektyvumą. Kadangi pramonės šakos reikalauja didesnio tikslumo optikoje, puslaidininkiuose ir kosmoso srityje, „Cermet Technology“ išliks esminė įveikiant apdirbimo iššūkius.