Как изготавливаются алмазные инструменты с вакуумной пайкой?
Каковы преимущества алмазных инструментов с вакуумной пайкой?
По своим характеристикам алмазные инструменты, полученные вакуумной пайкой, аналогичны алмазным инструментам с гальваническим покрытием. Обычно к поверхности подложки прикрепляется один слой алмаза. Он имеет высокую степень воздействия алмазов и высокую эффективность резки. Он также подходит для изготовления алмазных инструментов специальной формы. Продукты могут быть настроены в соответствии с потребностями клиентов. Удобнее. При пайке алмаз приваривается к матрице, а не просто оборачивается, а химически связывается. Поэтому срок службы паяных алмазных инструментов намного дольше, чем у гальванических алмазных инструментов. Однако, поскольку в процессе пайки матрица и алмаз подвергаются воздействию высоких температур, а матрица склонна к деформации при высоких температурах, это также наносит определенный ущерб алмазу. Он не подходит для небольших инструментов, требующих высокой точности или слишком тонких или слишком тонких. Вот почему пайка. Основная причина, по которой сварка не может полностью заменить гальванику, заключается в том, что в настоящее время алмазные инструменты для пайки больше подходят для черновой обработки.
Самым большим ограничением в процессе вакуумной пайки алмазов является графитизация алмаза. Когда алмаз подвергается этому преобразованию, он теряет необходимые механические свойства. Условия графитации зависят от типа алмаза, содержания кислорода и температуры. Таким образом, температура пайки, а также контроль газа и кислорода являются ключом к ограничению графитизации алмаза.
Поскольку максимальная температура пайки может достигать более 1000°С, алмазные абразивные зерна неизбежно подвергаются термическому повреждению в процессе пайки, которое в основном включает в себя графитизацию алмазных абразивных зерен, термическое напряжение и химическую эрозию алмазных абразивных зерен, которые снижают их прочность. , что, в свою очередь, приводит к тому, что абразивные зерна легко ломаются и ломаются во время фактической обработки или даже к падению всего абразивного зерна, серьезно влияя на производительность паяного алмазного инструмента. Кроме того, остаточные напряжения, возникающие после высокотемпературной пайки, могут привести к преждевременному выходу инструмента из строя. Поэтому параметры процесса пайки оказывают большое влияние на производительность паяного алмазного инструмента.
Какие существуют методы вакуумной пайки?
К основным методам пайки относятся: высокочастотная пайка, вакуумная среднечастотная пайка, пайка защитным газом и вакуумная пайка.
В чем разница между этими методами пайки?
Высокочастотная пайка:
Время пайки короткое, но высокая температура серьезно повредит алмаз. Матрица и поверхностный слой припоя также окислятся, что приведет к снижению удерживающей способности припоя на алмазе.
Вакуумная среднечастотная пайка
Поскольку это вакуумная среда, температура пайки ниже, чем у открытой высокочастотной пайки, а эффект лучше, чем у высокочастотной пайки.
Пайка защитным газом
Подложка и поверхность припоя не легко окисляются, но их стоимость высока.
Вакуумная пайка:
Температура плавления припоя в вакууме относительно низкая, а температура, необходимая для пайки, низкая, что позволяет уменьшить повреждение алмаза. Текучесть припоя и смачиваемость алмаза и матрицы лучше, чем в других средах.
Припой
Прочность связи между алмазом и матрицей определяется материалом припоя. При пайке алмазных инструментов припой не обволакивает алмаз механически, но образует на поверхности алмаза карбид, который представляет собой химически прочное соединение. Для этого необходимо, чтобы компоненты припоя содержали элементы (Ti, V, Cr и др.), способные при высоких температурах образовывать с алмазом карбиды.
Следовательно, обычный припой будет содержать около 10% хрома или титана. Содержание каждого элемента в припое у каждого производителя также разное. Существуют порошкообразные, шелушащиеся, шелковистые припои, припои на основе никеля и серебра. Температура плавления припоев на основе меди и никеля обычно превышает 900 ° C, а температура плавления припоев на основе серебра обычно составляет около 750 ° C. .
Для алмаза: чем ниже температура плавления припоя, тем лучше. Однако если вы хотите, чтобы алмаз соединился с металлическими элементами, такими как хром и титан, с образованием карбидов, температура реакции обычно превышает 700°C, поэтому общая температура пайки обычно составляет от 700 до 900°C.
В процессе высокотемпературной пайки алмазные абразивные зерна должны быть соединены расплавленным припоем. Характеристики самого припоя во многом влияют на характеристики алмазного паяного соединения. Чтобы снизить температуру пайки, припой должен иметь более низкую температуру. В то же время необходимо добавлять компоненты активных элементов для улучшения смачиваемости припоя зернами алмазного абразива, чтобы он мог прочно соединить алмазный абразив. зерна в матрицу инструмента.
Кроме того, к металлическому припою также предъявляются следующие требования:
1. Припой должен иметь хорошую смачиваемость и прочность сцепления с алмазом и матрицей.
2. Припой предпочтительно не должен быть коррозионным или слабокоррозионным по отношению к алмазу.
3. Температура размягчения припоя должна быть выше местной температуры алмазного инструмента для пайки во время резки и шлифования.
Что такое флюс?
Флюс – вспомогательный материал для пайки. Это похоже на паяльный флюс. В основном он удаляет оксидную пленку на поверхности припоя и основы и улучшает смачиваемость припоя поверхностью основного металла. Если используемый припой имеет высокую чистоту, он не будет окисляться. Поверхность подложки также очень чистая. В качестве «флюса» также можно использовать ацетон, спирт и дистиллированную воду.
Как выбрать алмазные абразивы?
Как и в случае с гальваническим покрытием алмаза, чем выше прочность алмаза, тем лучше. Выберите материалы третьего типа или материалы четвертого типа.
Активационная обработка металла выполняется на поверхности алмаза, чтобы придать поверхности свойства, подобные металлу, что более способствует соединению между алмазом и металлическим припоем. Металлизация поверхности в основном включает в себя химическое осаждение плюс гальваническое покрытие, вакуумное напыление, плазменное напыление, магнетронное распыление, химическое осаждение из паровой фазы, физическое осаждение из паровой фазы, механическое покрытие и т. д. Наиболее часто используемые методы - это химическое осаждение плюс гальваническое напыление и вакуумное испарение. . Для металлизации обычно выбираются высокоактивные металлы, такие как Ti, Cr, W, Mo и т. д. Металлическое покрытие способствует металлургической связи между алмазом и матрицей и может улучшить удерживающую способность алмазных частиц матрицей алмазного инструмента.
матрица
1. Температура размягчения матрицы должна быть выше температуры плавления припоя (обычно температура плавления стальной матрицы составляет 900°C).
2. Степень деформации подложки при высокой температуре должна соответствовать рабочим требованиям.
3. Матрица должна иметь хорошее сродство с припоем.
Каковы этапы процесса производства паяных алмазных инструментов?
1. Песчаная ткань
Песчаная ткань в настоящее время является ключом к пайке алмазных инструментов, а также является ключом к определению того, может ли компания или отдельное предприятие повысить эффективность работы и массовое производство. За исключением некоторых влиятельных производителей, большинство производителей в настоящее время работают вручную.
Сначала используйте флюс, чтобы превратить припой в пасту, затем с помощью тонкого металлического листа или небольшой кисточки нанесите припой на подложку. Толщина и однородность припоя определяются опытом. Наконец, посыпьте припой алмазами, но этот чисто ручной метод не может гарантировать качество паяного алмазного инструмента.
Для массового производства можно использовать напыление из пульверизатора (аналог окраски распылением). Толщина припоя определяется размером частиц алмаза. Его можно распылять несколько раз для увеличения толщины.
2. Договоренность
В зависимости от ситуации используйте различные методы, чтобы равномерно и в определенном порядке рассыпать алмазы на припой. Вообще говоря, алмазы размером более 50 меш должны располагаться регулярно, а алмазы размером менее 50 меш должны быть только однородными.
Расположение влияет на эффективность и срок службы алмазного инструмента, а также является важной его частью. Кроме того, покрытие припоя не должно быть слишком толстым, что приведет к низкой степени воздействия алмаза, что не способствует резке и шлифовке.
3. Сушка
Он легко окисляется и ржавеет, если его оставить на воздухе после разбрасывания песка. Его необходимо хранить в вакуумной сушильной печи, предварительно высушить или паять напрямую. Однако прямая пайка нанесет определенный вред печи для пайки и насосному маслу. загрязнять.
4. Пайка
Температура регулируется в зависимости от материала припоя (на основе температуры плавления, указанной производителем недостающего материала) и степени вакуума собственного оборудования. Есть много вещей, на которые необходимо обратить внимание в процессе пайки, и все они должны основываться на конкретной ситуации.
Определите, прошла ли пайка успешно:
1. Проверьте, насколько хорошо алмаз обернут припоем, и не поднялся ли припой до самой высокой точки ромба.
2. Постучите по алмазу острым металлом и проверьте, легко ли его сбить. Если его легко сбить, это означает, что припой плохо удерживает алмаз.
- Отбор проб – наиболее эффективный способ проверки продукции
Применение алмазные инструменты для вакуумной пайки
Алмазное сверло, напаянное вакуумом
Алмазные сверла с вакуумной пайкой подходят для резки и сухого сверления различных твердых цветных металлов, таких как мрамор, гранит, стекло, керамика, твердый бетон и кирпич. Режущая поверхность гладкая, а скорость резания высокая.
Лезвия с вакуумной пайкой подходят для резки гранита, мрамора, алюминия, чугуна, медных труб, гофрированной кровли, гипсокартона, труб из ковкого чугуна, противопожарных дверей, каменной кладки, стали, металла, штукатурки, дерева и т. д.
Алмазный бор с вакуумной пайкой
Алмазный бор с вакуумной пайкой, используемый для сухого/мокрого шлифования. Используется для чугун, серый чугун, металлический профиль, мрамор, гранит, кварц, камень, керамика, стекло и т. д.
Плоский шлифовальный круг с алмазной пайкой в вакууме
Плоский шлифовальный круг с вакуумной пайкой, используемый для шлифования или снятия фасок из гранита и мрамора, бетона, искусственной каменной кладки, керамики и т. д. Также доступен для резки или канавки.
Сверхтвердые алмазные инструменты для вакуумной пайки для резки, шлифования, сверления в литейном производстве, металлообработки, композитов, автомобильной промышленности, чугуна, углового железа, ковкого чугуна, углеродистой стали и т. д.
—-РЕДАКТОР: Дорис Ху, Анна Ван
—ПОСТ: Дорис Ху
