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金剛石鋸片
在切割石材的過(guò)程中,金剛石圓鋸片會(huì)受到離心力、鋸切力、鋸切熱等交變載荷的作用而產(chǎn)生磨損、破損。主要是力效應(yīng)和溫度效應(yīng)引起金剛石圓鋸片的磨破損。
金剛石圓鋸片的磨破損主要表現(xiàn)形式有以下幾種:磨料磨損、局部破碎、大面積破碎、脫落、結(jié)合劑沿鋸切速度方向的機(jī)械擦傷。
磨料磨損:金剛石顆粒與式件不斷摩擦,棱邊鈍化成平面,失去切削性能,增大摩擦。鋸切熱會(huì)使金剛石顆粒表面出現(xiàn)石墨化薄層,硬度大大降低,加劇磨損。
局部破碎:金剛石顆粒表面承受交變的熱應(yīng)力,同時(shí)還承受交變的切削應(yīng)力,就會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋而局部破碎,顯露出銳利的新棱邊,是較為理想的磨損形態(tài)。
大面積破碎:金剛石顆粒在切入切出時(shí)承受沖擊載荷,比較突出的顆粒和晶粒過(guò)早消耗掉。
脫落:交變的切削力使金剛石顆粒在結(jié)合劑中不斷的被晃動(dòng)而產(chǎn)生松動(dòng)。同時(shí),鋸切過(guò)程中的結(jié)合劑本身的磨損和鋸切熱使結(jié)合劑軟化。這就使結(jié)合劑的把持力下降,當(dāng)顆粒上的切削力大于把持力時(shí),金剛石顆粒就會(huì)脫落。7、使用的如果是干切鋸片,干切每隔10~15秒時(shí)必須空轉(zhuǎn)幾秒鐘的時(shí)間以冷卻鋸片,對(duì)于較大切深應(yīng)該分步切割,干切鋸片加水冷卻切割時(shí),效果會(huì)更佳。無(wú)論哪一種磨損都與金剛石顆粒所承受的載荷和溫度密切相關(guān)。而這兩者都取決于鋮切工藝和冷卻潤(rùn)滑條件。
隨著汽車、航空和航天技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)材料性能及加工技術(shù)的要求日益提高。新型材料如碳纖維增強(qiáng)塑料、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料(PRMMC)及陶瓷材料得到廣泛應(yīng)用。這些材料具有強(qiáng)度高、耐磨性好、熱膨脹系數(shù)小等特性,這決定了對(duì)它們進(jìn)行機(jī)加工時(shí)刀具的壽命非常短。開(kāi)發(fā)新型耐磨且穩(wěn)定的超硬切削刀具是許多高校、科研院所和企業(yè)研究的課題。5、設(shè)備開(kāi)動(dòng)前,確保安全的情況下,有單人操作設(shè)備,點(diǎn)動(dòng)空轉(zhuǎn),檢查設(shè)備轉(zhuǎn)向是否正確,有無(wú)振動(dòng)、鋸片裝好后先空轉(zhuǎn)幾分鐘,無(wú)打滑、擺動(dòng)或跳動(dòng)后正常工作。 金剛石集力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等眾多優(yōu)異性能于一身,具有極高的硬度,摩擦系數(shù)小,導(dǎo)熱性高,熱膨脹系數(shù)和化學(xué)惰性低,是制造刀具的理想材料。本文對(duì)近年來(lái)金剛石刀具制造方法的發(fā)展作一概述。。
金剛石刀具的制造方法
目前金剛石的主要加工方法有以下四種:薄膜涂層刀具、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結(jié)體刀具和單晶金剛石刀具。
2.1 薄膜涂層刀具
薄膜涂層刀具是在剛性及高溫特性好的集體材料上通過(guò)化學(xué)氣相沉積法(CVD)沉積金剛石薄膜制成的刀具。
由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬質(zhì)合金以及金屬W的熱膨脹系與金剛石接近,制膜時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力小,因此可作為刀體的基體材料。該工具通常具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,小的彈性變形,但高脆性等的特征。WC-Co系硬質(zhì)合金中,粘結(jié)相Co的存在易使金剛石薄膜與基體之間形成石墨而降低附著強(qiáng)度,在沉積前需進(jìn)行預(yù)處理以消除Co的影響(一般通過(guò)酸腐蝕去Co)。
化學(xué)氣相沉積法是采用一定的方法把含有C源的氣體,在極低的氣體壓強(qiáng)下,使碳原子在一定區(qū)域沉積下來(lái),碳原子在凝聚、沉積過(guò)程中形成金剛石相。目前用于沉積金剛石的CVD法主要包括:微波、熱燈絲、直流電弧噴射法等。
金剛石薄膜的優(yōu)點(diǎn)是可應(yīng)用于各種幾何形狀復(fù)雜的刀具,如帶有切屑的刀片、端銑刀、鉸刀及鉆頭;可以用來(lái)切削許多非金屬材料,切削時(shí)切削力小、變形小、工作平穩(wěn)、磨損慢、工件不易變形,適用于工件材質(zhì)好、公差小的精加工。主要缺點(diǎn)是金剛石薄膜與基體的粘接力較差,金剛石薄膜刀具不具有重磨性。所配設(shè)備應(yīng)具備安全保護(hù)裝置,如:防護(hù)罩,斷電剎車,過(guò)載保護(hù)等。