സെറാമിക് ഇൻസേർട്ട് മെറ്റീരിയലുകളുടെ വികസനവും സാങ്കേതിക പ്രവണതയും

സെറാമിക് ബ്ലേഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ വികസനവും സാങ്കേതിക പ്രവണതയും

മെഷീനിംഗിൽ, ഉപകരണത്തെ എല്ലായ്‌പ്പോഴും "വ്യാവസായികമായി നിർമ്മിച്ച പല്ലുകൾ" എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ ടൂൾ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ കട്ടിംഗ് പ്രകടനമാണ് അതിൻ്റെ ഉൽപാദന കാര്യക്ഷമത, ഉൽപാദനച്ചെലവ്, പ്രോസസ്സിംഗ് ഗുണനിലവാരം എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളിലൊന്ന്. അതിനാൽ, കട്ടിംഗ് ടൂൾ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ശരിയായ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പ്രധാനമായി, സെറാമിക് കത്തികൾ, മികച്ച താപ പ്രതിരോധം, ധരിക്കുന്ന പ്രതിരോധം, രാസ സ്ഥിരത എന്നിവ, ഹൈ-സ്പീഡ് കട്ടിംഗ്, മെഷീൻ-ടു-മെഷീൻ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയിൽ പരമ്പരാഗത ഉപകരണങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടാത്തതിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ സെറാമിക് കത്തികളുടെ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ Al, Si എന്നിവയാണ്. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ സമ്പന്നമായ ഉള്ളടക്കം അക്ഷയവും അക്ഷയവുമാണെന്ന് പറയാം. അതിനാൽ, പുതിയ സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യത വളരെ വിശാലമാണ്.

ആദ്യം, സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ തരം

സെറാമിക് ടൂൾ മെറ്റീരിയലുകളുടെ പുരോഗതി പരമ്പരാഗത ടൂൾ സെറാമിക് സാമഗ്രികളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, പ്രതിരോധം, പ്രതിരോധം എന്നിവ ലഭിക്കുന്നതിന്, ധാന്യങ്ങൾ ശുദ്ധീകരിക്കുക, ഘടക സംയുക്തം, കോട്ടിംഗ്, സിൻ്ററിംഗ് പ്രക്രിയ മെച്ചപ്പെടുത്തുക, പുതിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുക. മികച്ച ചിപ്പിംഗ് പ്രകടനവും ഹൈ-സ്പീഡ് പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗിൻ്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും. ഹെനാൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സൂപ്പർഹാർഡ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് സെറാമിക് ടൂൾ മെറ്റീരിയലുകളെ ഏകദേശം മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: അലുമിന, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ്, ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് (ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് ടൂളുകൾ). മെറ്റൽ കട്ടിംഗിൻ്റെ മേഖലയിൽ, അലുമിന സെറാമിക് ബ്ലേഡുകളും സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക് ബ്ലേഡുകളും മൊത്തത്തിൽ സെറാമിക് ബ്ലേഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു; അജൈവ ലോഹേതര വസ്തുക്കളിൽ, ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് സാമഗ്രികൾ ഒരു വലിയ സെറാമിക് വസ്തുക്കളിൽ പെടുന്നു. മൂന്ന് തരം സെറാമിക്സിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ താഴെ പറയുന്നു.

(1) അലുമിന (Al2O3) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെറാമിക്: Ni, Co, W, അല്ലെങ്കിൽ അതുപോലുള്ളവ കാർബൈഡ് അധിഷ്ഠിത സെറാമിക്കിലേക്ക് ഒരു ബൈൻഡർ ലോഹമായി ചേർക്കുന്നു, കൂടാതെ അലുമിനയും കാർബൈഡും തമ്മിലുള്ള ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഇതിന് നല്ല വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും താപ പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള രാസ സ്ഥിരത ഇരുമ്പുമായി ഇടപഴകാനോ രാസപ്രവർത്തനത്തിനോ എളുപ്പമല്ല. അതിനാൽ, അലുമിന അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെറാമിക് കട്ടറുകൾക്ക് സ്റ്റീൽ, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണി ഉണ്ട്. അതിൻ്റെ അലോയ്കളുടെ ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള യന്ത്രം; മെച്ചപ്പെട്ട തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം കാരണം, തടസ്സപ്പെട്ട കട്ടിംഗ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ മില്ലിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പ്ലാനിംഗിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, പക്ഷേ അലുമിനിയം അലോയ്കൾ, ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കൾ, നിയോബിയം അലോയ്കൾ എന്നിവ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ല, അല്ലാത്തപക്ഷം ഇത് രാസവസ്തുക്കൾ ധരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

(2) സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് (Si3N4) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെറാമിക് കട്ടർ: ഒരു സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് മാട്രിക്സിലേക്ക് അനുയോജ്യമായ അളവിൽ മെറ്റൽ കാർബൈഡും ഒരു ലോഹത്തെ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഏജൻ്റും ചേർത്ത് ഒരു സംയോജിത ശക്തിപ്പെടുത്തൽ പ്രഭാവം ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഒരു സെറാമിക് ആണ് ഇത്. ഉയർന്ന കാഠിന്യം, നല്ല വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, നല്ല ചൂട് പ്രതിരോധം, ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം എന്നിവ ഇതിൻ്റെ സവിശേഷതയാണ്, കൂടാതെ സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡും കാർബണും ലോഹ മൂലകങ്ങളും തമ്മിലുള്ള രാസപ്രവർത്തനം ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ഘർഷണ ഘടകവും കുറവാണ്. ഫിനിഷിംഗ്, സെമി-ഫിനിഷിംഗ്, ഫിനിഷിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ സെമി-ഫിനിഷിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യം.

(3) ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക് (ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് കട്ടർ): ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ധരിക്കുന്ന പ്രതിരോധം, നല്ല ചൂട് പ്രതിരോധം, നല്ല താപ സ്ഥിരത, നല്ല താപ ചാലകത, കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഗുണകം, രേഖീയ വികാസത്തിൻ്റെ ചെറിയ ഗുണകം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഹുവലിംഗ് ക്യുബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് ടൂൾ BN-S20 ഗ്രേഡ് ഹാർഡ്നഡ് സ്റ്റീലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, BN-H10 ഗ്രേഡ് ഹൈ സ്പീഡ് ഫിനിഷിംഗ് ഹാർഡ്നഡ് സ്റ്റീലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, BN-K1 ഗ്രേഡ് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നത് ഉയർന്ന കാഠിന്യമുള്ള കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ്, BN-S30 ഗ്രേഡ് ഹൈ സ്പീഡ് കട്ടിംഗ് ആഷ് കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് സെറാമിക് ഇൻസേർട്ടുകളേക്കാൾ ലാഭകരമാണ്.

രണ്ടാമതായി, സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ

സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ: (1) നല്ല വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം; (2) ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നല്ല ചുവന്ന കാഠിന്യം; (3) ടൂൾ ഡ്യൂറബിലിറ്റി പരമ്പരാഗത ഉപകരണങ്ങളേക്കാൾ പലമടങ്ങ് അല്ലെങ്കിൽ പലമടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് ടൂൾ മാറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നു, മെഷീൻ ചെയ്യേണ്ട വർക്ക്പീസിൻ്റെ ചെറിയ ടേപ്പറും ഉയർന്ന കൃത്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നു; (4) ഉയർന്ന കാഠിന്യം ഉള്ള വസ്തുക്കളുടെ പരുക്കനും ഫിനിഷിംഗിനും മാത്രമല്ല, മില്ലിംഗ്, പ്ലാനിംഗ്, തടസ്സപ്പെടുത്തിയ കട്ടിംഗ്, ബ്ലാങ്ക് റഫിംഗ് എന്നിവ പോലുള്ള വലിയ ആഘാതങ്ങളുള്ള മെഷീനിംഗിനും ഉപയോഗിക്കാം; (5) സെറാമിക് ബ്ലേഡ് മുറിക്കുമ്പോൾ, ലോഹവുമായുള്ള ഘർഷണം ചെറുതാണ്, കട്ടിംഗ് ബ്ലേഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല, ബിൽറ്റ്-അപ്പ് എഡ്ജ് സംഭവിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല, ഹൈ-സ്പീഡ് കട്ടിംഗ് നടത്താൻ കഴിയും.

സിമൻ്റഡ് കാർബൈഡ് ഇൻസെർട്ടുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സെറാമിക് ഇൻസെർട്ടുകൾക്ക് 2000 ° C വരെ ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിയും, അതേസമയം ഹാർഡ് അലോയ്കൾ 800 ° C ൽ മൃദുവാകുന്നു; അതിനാൽ സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്, ഉയർന്ന വേഗതയിൽ മുറിക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേ പോരായ്മ സെറാമിക് ഇൻസെർട്ടുകളാണ്. ശക്തിയും കാഠിന്യവും കുറഞ്ഞതും തകർക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്. പിന്നീട്, ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സ് (ഇനി മുതൽ ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് ടൂളുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു) അവതരിപ്പിച്ചു, അവ പ്രധാനമായും ടേണിംഗ്, മില്ലിംഗ്, ബോറടിപ്പിക്കുന്ന സൂപ്പർഹാർഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് കട്ടറുകളുടെ കാഠിന്യം സെറാമിക് ഇൻസെർട്ടുകളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. ഉയർന്ന കാഠിന്യം ഉള്ളതിനാൽ, ഇതിനെ വജ്രമുള്ള സൂപ്പർഹാർഡ് മെറ്റീരിയൽ എന്നും വിളിക്കുന്നു. HRC48 നേക്കാൾ കാഠിന്യമുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന് മികച്ച ഉയർന്ന താപനില കാഠിന്യം ഉണ്ട് - 2000 ° C വരെ, ഇത് സിമൻ്റ് കാർബൈഡ് ബ്ലേഡുകളേക്കാൾ പൊട്ടുന്നതാണ്, പക്ഷേ അലുമിന സെറാമിക് ഉപകരണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ആഘാത ശക്തിയും ക്രഷ് പ്രതിരോധവും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തി. കൂടാതെ, ചില പ്രത്യേക ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് ടൂളുകൾക്ക് (Huachao Super Hard BN-K1, BN-S20 എന്നിവ) പരുക്കൻ മെഷീനിംഗിൻ്റെ ചിപ്പ് ലോഡിനെ നേരിടാനും ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള മെഷീനിംഗിൻ്റെയും ഫിനിഷിംഗിൻ്റെയും ആഘാതത്തെ ചെറുക്കാനും കഴിയും. ക്യൂബിക് ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് കഠിനമായ ഉരുക്കിൻ്റെയും ഉയർന്ന കാഠിന്യമുള്ള കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിൻ്റെയും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള സംസ്കരണം ഈ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്ക് നേരിടാൻ കഴിയും.