Знаний о том, что бриллиантовые инструменты пайки (часть 2)

Ключевые слова: Diamond, Diamond Tools, Mrawing Materials, Mrawing Technology, применение технологий пайки в Diamond Tools

 

В предыдущей статье мы исследовали применение технологии пайки в Diamond Tools. Давайте продолжим со следующей статьей.

Предыдущая статья охватывает:

1. Diamond Tools и их классификации

2. Формы алмазных соединений

3. Применение технологий пайки в бриллиантовых инструментах

4. Диффузионная пайка во время спекания алмазной матрицы

5. Brazing однослойных бриллиантовых инструментов

 

Эта статья охватывает:

6. Brawing of Diamond Segments to Matrix

7. Бринг из алмазных композитов

8. Оборудование для пайки и процессы алмазного инструмента

9. Тенденции развития в алмазном инструменте Mrazing

10. Заключение

 

 

Алмазные инструменты часто производятся с помощью алмазных кончиков и их субстратов. Brazing является основным методом, используемым в инструментах повседневного питания, резки, шлифования и бурения. В то время как эти инструменты бывают разных форм, общность заключается в пайке пористых, сложных композитов, изготовленных из порошковой металлургии до сплавной стали.

 

Алмазные инструменты работают в суровых условиях, часто работающих на высоких скоростях, при вибрации и при высоких температурах. Таким образом, советы по приготовлению алмазного инструмента являются сложными. Чтобы повысить эффективность алмазных инструментов, требования к скорости резания и скорости кормления постоянно увеличиваются, что, в свою очередь, требует, чтобы алмазные инструменты имели более высокую прочность сустава. В техническом подходе к улучшению силы сустава, материал пайки и процесс пайки дополняют и усиливают друг друга; В техническом подходе к повышению эффективности пайки процесс пайки и поддержку оборудования для пайки и усиление друг друга.

 

Температура плавления металла наполнителя тесно связана с спеканием наконечника инструмента и должна быть выбрана на основе температуры спекания. Сила металла пайлочного наполнителя также должна рассматриваться в свете условий эксплуатации инструмента. При приготовлении косой бриллиантовой инструментов для инструментов подложки, материал для пайки должен соответствовать следующим требованиям: температура плавления пайкового материала должна быть ниже 850 градусов, предпочтительно как можно меньше; Материал пайки должен обладать хорошей смачиваемостью и умеренными свойствами потока как для матрицы наконечника, так и для инструментального подложки; Материал для пайки также должен демонстрировать хорошую устойчивость к усталости и стабильность, способную скрывать переходные высокие температуры 300-400 градусов; и процесс пайки должен быть прост в работе, используя либо обычную индукционную пабу, либо пламенную пабу.

 

Процесс пайки в первую очередь влияет на механические свойства алмазных инструментов, в том числе толщину пайкового листа, предварительную обработку, время нагрева, скорость нагрева, время удержания и обработку после пособия. Эти факторы определяют смачиваемость, пористость, скорость включения, толщину шва подмещения и остаточное напряжение в зоне затронутой тепла (HAZ).

 

Толщина пайлочного листа влияет на толщину шва подмещения, что, в свою очередь, влияет на прочность на сдвиг и усталостную силу пакетного сустава. Экспериментальные исследования показали, что при пайковочных бриллиантовых инструментах с использованием того же состава металла наполнителя и процесса пайки общая производительность соединения подметка лучше всего, когда толщина металла наполнителя составляет от 0,20 до 0,28 мм (толщина металла наполнителя может быть уменьшена до 0,15 мм во время повторного прохождения). Маленькая толщина металла наполнителя приводит к недостаточным смачиванию раздела между наконечником инструмента и основанием инструмента, что приводит к плохой эффективности пайки и снижению прочности сустава. Кроме того, во время пайкового процесса, такие элементы, как олово, свинец, алюминий, железо, вольфрамовый и титан в наконечнике инструмента диффундируют и растворяются в сварке, охлаждение суставочной структуры и снижение прочности сустава. Чрезмерная толщина металла наполнителя может легко привести к пошам в суставе, уменьшая эффективную площадь пайки и снижает прочность на сдвиг.

 

Образование металлического соединения наполнителя тесно связано со всем процессом нагрева. Такие факторы, как скорость нагрева, температура пайки, время удержания и скорость охлаждения, могут влиять на смачиваемость и пористость засеянного сустава, тем самым изменяя механические свойства сустава. Во время производства более высокие показатели отопления часто используются для повышения эффективности. Тем не менее, чрезмерно высокие скорости нагрева могут привести к большим остаточным напряжениям в суставе, что влияет на механические свойства сварного шва. Благодаря значительным различиям в коэффициентах линейного расширения различных компонентов в примере алмаза, пример, карбид вольфрама, вольфрамовый и хром имеют низкие коэффициенты линейного расширения, в то время как цинк, свинец, олово, марганец и кобальт имеют высокие линейные коэффициенты расширения,-различные компоненты испытывают различные деформации на обогревании. Тем не менее, чрезмерно медленные скорости нагрева не только снижают эффективность производства, но и усугубляют окисление металла пайков, отрицательно влияя на сустав алмаза. Двухэтапный процесс нагрева может быть использован для решения этой задачи скорости нагрева: сначала нагрев заготовку до 400-500 градусов, удерживая температуру в течение определенного периода, а затем продолжая нагревать процесс пайки. Температура пайки оказывает значительное влияние на механические свойства сустава. Чрезмерно высокие температуры пайки вызывают цинк в металле пайки наполнителя, что приводит к пошам. Кроме того, металл наполнителя подвержен окислению, создавая включения шлака и ослабляя прочность сустава. Чрезмерно низкие температуры пайки снижают текучесть металла наполнителя, что делает более вероятные включения шлака, что приводит к ложным сварным швам и ослабляя прочность сустава.

 

Использование высокочастотной вибрации во время пайки может повысить эффективность пайки и снизить остаточное тепловое напряжение. Технология управления магнитным потоком может повысить энергоэффективность, снизить потребление энергии и повысить эффективность работы.

 

Преодоление и пост-бразинг значительно влияет на качество пайки. Перед сваркой поверхность пайки должна быть заземлена, чтобы удалить оксидный слой. Зазор между наконечником инструмента и основанием должен быть равномерным после шлифования. Общие методы удаления слоев оксида поверхности включают измельчение с помощью шлифовальной машины, подачи и песочницей. После сварки алмазные инструменты должны быть охлаждены медленно или изолированы, чтобы минимизировать скорость охлаждения, что помогает уменьшить тепловое напряжение после пост-протекания. В производстве более экономичным методом является использование асбеста для изоляции. После сварки поверхность заготовки часто сохраняет большое количество оксидного шлака и поток пайки. Они должны быть очищены с использованием песочной обработки или других методов для предотвращения коррозии. После очистки швы пайки должны быть проверены на качество. Хороший пайлочный швы демонстрирует гладкую, яркую, изогнутую поверхность без заметных пор или трещин.

 

 

 

Поликристаллический алмазный компакт (PDC) представляет собой композитный кристалл, образованный с помощью спекания алмазного порошка и связующего с цементированным карбидом при высокой температуре и высоком давлении. PDC может похвастаться такими преимуществами, как высокая износостойкость, модуль высокой эластики, высокая твердость, изотропия и относительно высокая теплопроводность. Инструменты PDC стали материалом, выбранным для высококачественных инструментов, таких как инструменты бурения нефти, биты угля и высокоскоростные режущие режущие инструменты. Brazing является ключевым процессом в производстве инструментов PDC, а широкое использование PDC ставит более высокие технические требования к технологии пайки.

 

Инструмент PDC Brazing по сути включает в себя пабу карбида в стальной корпус инструмента. Поскольку как карбид, так и инструментальная сталь обладает отличными пайковыми свойствами, инструменты PDC предлагают широкий спектр металлов наполнителя и пабу и процессов пайки. Можно использовать наполнительные металлы на основе серебра или меди, а также используются методы индукционного нагрева и нагрева пламени. Высокочастотная индукционная паялка с его низким загрязнением окружающей среды и высокой эффективностью производства стала преобладающим методом пайки для инструментов PDC по всему миру. Из -за высокой точности и высокой прочности инструментов PDC, точность пайки, прочность шва подметка и качество шва подметка являются критическими техническими проблемами. Инструменты PDC могут выйти из строя тремя основными способами: отряд листа PDC от базы инструментов; перелом листа; и повреждение базы инструментов. Чтобы решить эти три режима отказа, качество инструмента PDC обеспечивается с помощью оптимизированных материалов для пайки и соответствующих процессов пайки.

 

В настоящее время коммерчески доступные PDC-специфичные для пайковых металлов имеют высокое содержание серебра, а также такие элементы, как никель, марганец и кобальт. Эти наполнители демонстрируют превосходную смачиваемость для цементированного карбида, высокую прочность на пабу и разницу температуры с твердое жидкостью, как правило, контролируются от 50 до 80 градусов.

 

Чтобы решить проблему отряда листа, инженеры привержены улучшению производительности материала пайкового материала, такой как замена металлов наполнителя с более высокой силой, таких как BAG40Cuznni, BAG45CUZN и BAG50CUZN. Тем не менее, процесс пайки был упущен из виду. Из -за хрупкой природы композитных листов PDC, использование пайлочных материалов и процессов с чрезмерно высокими температурами плавления может привести к трещинам, разжиганию, распаду и разбивке в композитных листах. Исследования показали, что допустимая температура пайки для высококачественных листов PDC не должна превышать 780-800 градусов, в то время как для листов PDC общего качества не должно превышать 750 градусов.

 

 

 

Из -за широкого разнообразия и разнообразия алмазных инструментов, полученные в результате пайлонговых процессов и оборудования многочисленны. Пламя пайки, соляная ванна, индукционная паялка, сопротивление пайки, паялка печи, вакуумная паялка и лазерная паялка соревнуются друг с другом. В настоящее время индукционная паялка и вакуумная паялка являются доминирующими процессами.

 

Flame Brausing - это ранний метод пайки. Требуемое оборудование простое и легкое, источник газа широко доступен, а стоимость процесса низкая. Тем не менее, его температура нагрева трудно контролировать, и она постепенно была исключена с основного рынка.

 

Солевая ванна Brausing предлагает быстрое и равномерное отопление, высокую эффективность пайки и меньшую деформацию базового металла во время пайки, что делает его подходящим для массового производства. Тем не менее, солевая ванна оставляет большое количество потока на заготовке после сварки, что приводит к большому количеству сточных вод и загрязнения окружающей среды от после почетной очистки. Кроме того, оборудование для пайки соли является дорогостоящим, процесс сложный, а производственный цикл длинный. Что еще более важно, тенденция зеленого производства является постепенным погружением в паутину для алмазных инструментов.

 

Высокочастотная индукционная паялка предлагает быстрое отопление и высокую эффективность пайки; Это легко работать и трудоемкий; И это может зацикнуть различные сложные формы и многодулосовые заготовки. При использовании автоматического кормления, защиты от атмосферы или вакуумной индукции пайки суставы демонстрируют отличный внешний вид и патровое качество. Этот метод не только предлагает низкие производственные затраты для одного сварного шва, но также позволяет повторному и повторному использованию подложки. С ростом затрат на рабочую силу в производстве алмазов и растущими требованиями для последовательного качества пайки автоматическая индукционная паялка стала основным методом для инструментов алмазного пиления пайки. Автоматическая индукционная паялка бриллиантовых инструментов обеспечивает автоматическое разделение зубов, автоматическую идентификацию и подбор лезвий, а также автоматическое кормление пайковых площадок. Он предлагает такие преимущества, как высокая точность сварки, сильные сменные суставы и длительный срок службы. Один человек может управлять несколькими машинами, значительно снижая затраты на рабочую силу.

 

Сопротивление пайки обычно используется для пайковых стержней, и он дает отличное качество сварки. Однако из -за высокой общей температуры лезвия это влияет на срок службы алмаза. В настоящее время только несколько компаний используют этот процесс.

 

Brausing Furnace (непрерывная атмосфера паялка) в основном используется в производстве небольших лезвий и бриллиантовых инструментов специальной формы. Как правило, он использует водород и азот, генерируемый разложением аммиака, в качестве снижения газов. Нагревание медленно и равномерно, что приводит к эстетически приятным приготовлению пакетов, надежному качеству и яркой поверхности заготовки. Он также может похвастаться высокой эффективностью производства и низкими затратами на сварку, что делает его подходящим для массового производства.

 

Вакуумная паялка, которая обычно использует радиационное нагрев из печи сопротивления, обеспечивает высокую эффективность производства и равномерное нагрев, что делает его подходящим для сварочного комплекса и крупных алмазных инструментов. В настоящее время вакуумная паялка однослойных бриллиантовых инструментов широко используется при изготовлении инструментов восстановления, шлифовальных колес, каменных инструментов и стеклянных инструментов. Вакуумная паялка многослойных бриллиантовых инструментов также имеет многообещающие перспективы промышленного применения.

 

В последние годы Laser Brausing постепенно приобрела применение при производстве однослойных бриллиантовых инструментов. Лазерная паялка быстро нагревает заготовку, минимизируя время, когда бриллиант остается при высокой температуре во время сварки, эффективно предотвращая графитизацию. Кроме того, лазерный процесс пайки достигает упорядоченного расположения алмазных частиц, что приводит к высокой эффективности нагрева и точному контролю температуры. Он способен обрабатывать изогнутые комплексные поверхности, может похвастаться высокой степенью автоматизации и предлагает благоприятную рабочую среду. Лазерная паялка может быть использована для сварки крупных, сложных и нерегулярно формированных заготовков, избегая при этом близости и кожных эффектов, связанных с высокочастотной индукционной пайкой.

 

 

 

Алмазный инструмент Brazing стал специализированным занятием, ежегодно потребляя почти 1000 тонн материалов для пайков и используя десятки тысяч людей внутри страны. Промышленность процветает, и существует пять консенсусных тенденций: автоматизация, зеленое производство, интегрированные процессы, высококачественное производство и экономически эффективное производство.

 

Автоматизация и зеленое производство являются фундаментальными концепциями и ключевыми проектами, сделанными в Китае 2025 года. Затраты на рабочую силу в индустрии алмаза растут, даже угрожая развитию отрасли. Автоматизированный пайнг - обычная потребность в отрасли. Все продукты с большими объемами производства движутся в направлении автоматизированной пайки. В настоящее время автоматизированная паялка лезвий пилы становится все более зрелым, а автоматическое оборудование для других продуктов для других продуктов неизбежно.

 

Зеленое производство охватывает сокращение выбросов, сохранение материалов, повышение энергоэффективности и снижение потребления энергии. Briamond Tool Brazing добился быстрого прогресса в снижении потребления материала и энергосбережения, но прогресс был медленным в принятии металлов на заливке без кадмия и приготовления к потоку и снижению использования потока. Алмазные инструменты (такие как буровые биты, выборы, лезвия пилы и режущие инструменты) являются диссипативными продуктами. Металл наполнителя внутри них истощается во время нормальной работы. Такие элементы, как свинец и кадмий в металле наполнителя, могут быть выпущены в воздух, почву и воду, загрязняя окружающую среду. Некоторые элементы могут быть проглатываться людьми, потенциально наносящие ущерб здоровью человека.

 

Комбинированные пайковые процессы, в том числе пламени-индукция, индукционная переворачиваемая и печь-индукционная паялка, обеспечивают быструю, всепозиционную пабу из сложных, крупномасштабных инструментов. Это сокращает время пайки, повышает долговечность и надежность инструмента и продлевает срок службы инструмента.

 

Повышение качества требует более длительной усталости для сменных суставов, а дефекты в швах подметка являются основным фактором, влияющим на усталостную жизнь. Следовательно, по мере увеличения жизни инструментов Superhard существует растущий спрос на постоянное снижение дефектов шва подметка и улучшить качество сменных суставов. Когда уместные материалы и процессы пайки, чистота металла заполнителя является ключевым фактором, влияющим на формирование дефектов.

 

Экономика является вечным спросом производственной отрасли. Припоя с низким содержанием серебра, пая на основе меди, составная паяльница и сборная припоя являются основными направлениями для экономии припоя затрат; Эффективный процесс пайки и технология пайки с высокой надежностью-еще один способ снизить затраты на пабу.

 

 

(1) Алмазные инструменты имеют различные типы, а технология пайки является ключевой технологией в производстве различных инструментов.

(2) Технология пайки имеет четыре основных применения в производстве алмазов: диффузионная паялка в спекании головы резак, пабука резака, однослойный бриллиантовый инструмент и инструмент PDC Mrawing.

(3) Предварительно сплавенный порошок-это эффективный способ улучшить всеобъемлющие характеристики головок алмазов. Активный предварительно сплавленный порошок может синергически улучшить резкость и срок службы алмазных инструментов.

(4) Ключевой технологией для пайковых бриллиантовых головок является персонализированный металл пайлочного наполнителя и эффективный процесс пайки. Ключевой технологией для инструментов Brabing PDC является высококачественный пайлочный металл. Ключевой технологией для однослойных бриллиантовых инструментов является оборудование и металлический наполнитель.

(5) Brawing of Diamond Tools развивается в направлении автоматизации, озеленения, интеграции процессов, улучшения качества и экономики.