Karakteristike mljevenja PCD materijala

PCD se proizvodi sinteriranjem posebno obrađenog dijamanta i male količine veziva pod visokom temperaturom i visokim tlakom. Neuredno raspoređena dijamantna zrna daju PCD-u ujednačenu, izuzetno visoku tvrdoću i otpornost na trošenje. PCD se može koristiti za alate za rezanje, obradu brusnog kotača, geološka bušenja, sonde mjernih alata, alate za izvlačenje žice, alate za pjeskarenje itd. Međutim, velika tvrdoća i visoka otpornost na habanje PCD-a također donose velike poteškoće u njegovoj obradi.

Znanstvenici u zemlji i inozemstvu proveli su mnoga istraživanja i eksperimente o poteškoćama u obradi uzrokovanim visokom tvrdoćom i velikom otpornošću na habanje PCD materijala, uključujući obradu električnim pražnjenjem, ultrazvučnu obradu, elektrokemijsku obradu, lasersku obradu itd., i postigli određene rezultate. Međutim, sveobuhvatna analiza je pokazala da su ove tehnike obrade trenutno uglavnom prikladne za grubu strojnu obradu PCD materijala. Kako bi se postigla dobra kvaliteta PCD oštrice, najidealnija metoda obrade još uvijek je brušenje ili lapiranje dijamantnim kotačima.

Proces mljevenja PCD-a uglavnom je rezultat miješanog djelovanja mehaničkih i termokemijskih aspekata. Mehanička radnja je mikrolomljenje, abrazija, odvajanje ili cijepanje dijamanta formiranog kontinuiranim udarom abrazivnih čestica dijamantnog kotača na PCD materijal; termokemijsko djelovanje je visoka temperatura koja nastaje brušenjem dijamantnog kotača za oksidaciju ili grafitizaciju dijamanta. Kao rezultat miješanog djelovanja njih dvoje, PCD materijal je uklonjen.

Karakteristike procesa mljevenja su:

(1) Velika sila mljevenja

Dijamant je najtvrđa tvar među poznatim mineralima, a količina trošenja trenjem s raznim metalnim i nemetalnim materijalima iznosi samo 1/50 - 1/800 cementiranog karbida; Tvrdoća PCD (HV) je 80 - 120KN/mm2, druga je samo od monokristalnog dijamanta, mnogo je veća od tvrdoće cementnog karbida. Kada se dijamantna brusna ploča koristi za brušenje PCD-a, početna čvrstoća rezanja je vrlo visoka, što je oko 10 puta više od čvrstoće cementnog karbida (0,4 MPa); specifično mljevenje može doseći 1,2 × 104 - 1.4 × 105J / mm3; stoga je sila mljevenja znatno veća Koristi se za brušenje cementnog karbida.

(2) Omjer mljevenja je mali

Zbog visoke tvrdoće i otpornosti na habanje PCD-a (relativna otpornost na habanje je 16 do 199 puta veća od cementnog karbida), omjer mljevenja pri brušenju PCD-a je samo 0.005 do 0,033, što je oko 1/1000 za cementni karbid. 1/100000; učinkovitost mljevenja je samo 0.4 - 4.8mm3 / min. Stoga, kako bi se osigurala kvaliteta oštrice i količina uklanjanja alata za rezanje, vrijeme brušenja je dugo, a učinkovitost obrade niska. Osim toga, kada su tvrdoća, sadržaj i veličina čestica PCD-a različiti, vrijeme mljevenja je također prilično različito.

(3) Zrnatost ima velik utjecaj

PCD materijali se koriste za rezne alate prema veličini čestica. Uglavnom se dijele u tri kategorije: gruba veličina čestica (20-50 μm), srednja veličina čestica (oko 10 μm) i fina veličina čestica (~ 5 μm). Sila mljevenja i omjer mljevenja su nekoliko puta do desetaka različitih. puta. Krupnozrnati PCD ima najveći omjer mljevenja, a mljevenje je i najteže. Nakon brušenja, oštrica je najozbiljnija i kvaliteta je najlošija, ali je otpornost na habanje najjača; omjer mljevenja finog zrnatog PCD-a je relativno najniži, a mljevenje je lakše. Vrhunska kvaliteta oštrice nakon brušenja