Cumhdach teicneolaíochta --- sciath uirlisí

Cumhdach teicneolaíochta --- sciath uirlisí

IKS PVD, is maith linn meaisín sciath uirlis a mhonarú, dea-chaighdeán, leis an bpraghas maith, déan teagmháil linn anois, iks.pvd @ foxmail.com

Trí mhodhanna ceimiceacha nó fisiciúla ar dhromchla an uirlis chun scannán áirithe (is é sin, próiseas sciatháin) a dhéanamh, ionas go mbeidh an uirlis gearrtha chun feidhmíocht ghearradh cuimsitheach den scoth a fháil, chun freastal ar riachtanais ghearradh ardluais; Ó tháinig uirlisí crua brataithe chun cinn go luath sna 1970idí, forbraíodh teicneolaíocht taiscéalaithe gaireas ceimiceach (CVD) agus teicneolaíocht taiscí gaile fisiceach (PVD) ina dhiaidh sin, a d'oscail caibidil nua i stair feabhsaithe feidhmíochta uirlisí. I gcomparáid le huirlisí neamhchoite, tá buntáistí suntasacha ag uirlisí brataithe: is féidir leis feabhas a chur ar shaol na n-uirlisí gearrtha go mór; Feabhas a chur ar éifeachtacht ghearradh; Feabhas a chur ar chruinneas meaisínithe agus ar cháilíocht dhromchla an obairphointe machined; Laghdú éifeachtach a dhéanamh ar thomhaltas ábhair uirlisí, costas na próiseála a laghdú; Úsáid chuisnithe a laghdú, an costas a laghdú, a chabhródh le cosaint an chomhshaoil.

Saintréithe sciath uirlisí:

1. Féadfaidh cur i bhfeidhm na teicneolaíochta sciath feabhas mór a chur ar chruas dromchla an uirlis gan neart an uirlis a laghdú, agus tá an cruas atá le baint amach anois gar do 100GPa;

2. Le forbairt go mear ar theicneolaíocht sciath, bíonn an cobhsaíocht cheimiceach agus friotaíocht ocsaídiúcháin teocht ard an scannáin níos suntasaí, rud a fhágann gur féidir gearradh ardluais a dhéanamh.

3. Is féidir le dea-fheidhmíocht lubrication maith le scannán bealaithe cáilíocht an phróisis a fheabhsú go héifeachtúil, ach freisin oiriúnach le haghaidh gearradh tirim;

4. Mar phróiseas deiridh déantúsaíochta uirlisí, níl tionchar beag ag teicneolaíocht sciath ar chruinneas an uirlis agus is féidir é a úsáid le haghaidh próiseas sciath arís.

Bratuithe a úsáidtear go coitianta:

1, sciath nítríte tíotáiniam: is éard atá i nítríd tíotáiniam (TIT) sciath PVD ginearálta, a d'fhéadfadh feabhas a chur ar chruas an uirlis agus tá teocht ard ocsaídiúcháin aige. Is féidir an sciath a úsáid le haghaidh uirlisí gearrtha cruach ardluais nó uirlisí foirmeacha chun torthaí meaisínithe maithe a fháil.

2, sciath cróimiam nítríd: Tá friotaíocht greamaitheachta maith ag sciath CrN, rud a chiallaíonn sé an sciath is fearr le linn meall sliseanna a phróiseáil. Leis an sciath beagnach dofheicthe seo, feabhsaítear feabhas mór ar airíonna meaisínithe HSS nó uirlisí comhdhúile agus uirlisí foirmeacha.

3, cóta Diamond: Bíonn cótaí diamanta CVD le haghaidh uirlis gearrtha próiseála ábhar miotail neamhfheiriúil an fheidhmíocht is fearr, próiseáil grafite, cumaisc maitrís miotail (MMC), cóimhiotal ard-sileacain alúmanam, agus go leor ábhar abrasion ard eile, an cumhdach idéalach ( nóta: ní féidir uirlisí brataithe Diamond íon a úsáid chun cruach a phróiseáil, toisc go dtáirgfidh cruach cruach le líon mór teasa gearrtha, agus mar gheall ar imoibriú ceimiceach, scriosfar an ciseal greamaitheach idir an uirlis sciatháin agus gearrtha).

4. Cótáil nítríte tíotáiniam: is féidir leis an eilimint charbóin a chuirtear leis an sciathán nítríte tíotáiniam (TiCN) feabhas a chur ar chruas an uirlis agus lubricity dromchla níos fearr a fháil, rud a fhágann gur sciath oiriúnach é d'uirlisí cruach ardluais.

5, nítríde alúmanam / nítríd tíotáiniam / cótáil nítríde alúmanaim (TiAlN / AlTiN): is féidir le ciseal ocsaíd alúmanaim a dhéantar sa choiteáil TiAlN / AlTiN feabhas a chur go héifeachtach ar shaol próiseála ardteochta an uirlis. Is féidir an sciath a úsáid le haghaidh uirlisí gearrtha comhdhúile a úsáidtear go príomha le haghaidh gearradh tirim nó leath-tirim. Tairgeann cótaí AlTiN cruas dromchla níos airde ná cótaí TiAlN, ag brath ar chóimheas an alúmanam go dtí tíotáiniam atá sna cótaí, rud a chiallaíonn sé rogha sciath inmharthana eile le haghaidh meaisínithe ardluais.

6. Brataithe Diamond-mhaith (DLC):

Tá gnéithe den scoth ag DLC: cruas ard -60GPa nó Hv6000 nó os a chionn; Comhéifeacht frithchuimilte íseal Dlúth scannán den scoth; Dea-chobhsaíocht cheimiceach agus airíonna optúla. Léiríonn sciath DLC a chuirtear i bhfeidhm ar an uirlis feidhmíocht i bhfad níos mó ná cótaí crua eile. I measc na n-uirlisí brataithe DLC go príomha tá: gearradh graifíte, gearradh miotail neamhfheiriúla éagsúla (mar shampla cóimhiotal alúmanam, cóimhiotal copair, etc.), ábhair chrua neamh-mhiotalacha (cosúil le hábhair aicrileach, snáithín gloine, ábhair PCB) a ghearradh.

Toisc go bhfuil comhéifeacht frithchuimilte an-íseal ag DLC (0.05 ~ 0.2) agus féin-lubrication, is é an uirlis atá brataithe le DLC an rogha is fearr le haghaidh gearradh tirim. I gcomparáid leis an uirlis gan sciath, is féidir le gearradh uirlis luchtaithe DLC a laghdú 6% faoi riocht gearradh tirim. . I gcomparáid le huirlisí brataithe eile (ar nós TiN, TiAlN), is féidir gearradh uirlisí brataithe DLC a laghdú 23% faoi choinníollacha gearrtha tirim; Ar an gcaoi chéanna, is féidir le comhéifeacht íseal cuimilte DLC laghdú mór a ghearradh ar ghearradh miotail (gearradh cóimhiotal alúmanaim), rud a laghdaíonn go mór tomhaltas fuinnimh. Faoi na coinníollacha gearrtha le fuíolluisce, tháinig laghdú 18% ar an gcóimheas gearrtha i bhfeidhm ar uirlisí brataithe DLC gan uirlisí brataithe agus uirlisí brataithe eile, agus laghdaigh garbh an dromchla miotail próiseáilte Ra0.04 ~ R0.23um) go Ra0.38.

Teicneolaíocht cumhdach agus eolas sciath uirlisí:

1. Tá cruas níos airde ná coiteann nítríde tíotáiniam (TiNN) ag sciath níos mó ná coiteáil tíotáiniam (TiN). Mar gheall ar an méadú ar ábhar carbóin, tháinig méadú 33% ar chruas na sciath TiCN, agus bhí an raon cruas faoi hv3000-4000 (ag brath ar an monaróir).

2. Sciath Diamond CVD: tá feidhmiú sciath Diamond CVD le cruas dromchla suas go Hv9000 sách aibí. I gcomparáid le huirlisí brataithe PVD, feabhsaíodh saol seirbhíse na n-uirlisí brataithe Diamond CVD 10-20 uair. Déanann cruas ard na n-uirlisí brataithe Diamond an luas gearrtha 2 - 3 huaire níos airde ná na huirlisí neamhchoite, agus tagraíonn teocht ocsaídiúcháin Diamond CVD leis an luach teochta ag tús dhianscaoilte an tsciatháin. Is airde an luach teocht ocsaídiúcháin, is é is fabhraí é a ghearradh ag teocht ard. Cé go bhféadfadh cruth níos ísle a bheith ag sciath TiAlN ag teocht an tseomra ná mar atá ag sciath TiCN, bhí sé i bhfad níos éifeachtaí ná cótáil TiCN i bpróiseáil ard-teochta. Is é an fáth gur féidir le sciath TiAlN a chruas a choinneáil ag teocht ard ná go bhféadfaidh sé sraith de ocsaíd alúmanam a chruthú idir an uirlis agus an sliseanna, agus is féidir leis an teas a aistriú ón uirlis go dtí an obair nó an sliseanna. I gcomparáid le gearrthóirí SSS, bíonn luas gearrtha níos airde de ghnáth ag gearrthóirí carbide, rud a fhágann go bhfuil TiAlN an sciath is fearr le haghaidh gearrthóirí comhdhúile. Úsáidtear gearrthóirí brataithe cloiche brataithe PVDTiAlN de ghnáth le haghaidh gearrthóirí brataithe cloiche PVDTiAlN i giotán druileála carbide agus gearrthóirí muilleoireachta deiridh.

3, tá na ceanglais seo a leanas ag dromchla uirlis an scannáin chrua ar an ábhar: (1) cruas ard, friotaíocht caitheamh maith; (2) tá airíonna ceimiceacha cobhsaí, níl imoibriú ceimiceach acu le hábhar an oibre; Tá friotaíocht teasa agus friotaíocht ocsaídiúcháin, comhéifeacht cuimilte íseal, agus tá an maitrís ceangailte go daingean. Tá sé deacair d'ábhar sciath amháin freastal ar na riachtanais theicniúla thuas. Tá forbairt na n-ábhar sciatháin, ón sciath TiN bunaidh, sciath TiC, tar éis dul tríd an sciath TiC-A12O3 agus TiCN, TiAlN Tiotuite agus AXO3 agus céim ilchlóite ilchineálach eile, an fhorbairt is déanaí de TiN / NbN , TiN / CN, agus ábhair scannán ilchineálach ilchineálach eile, feabhsaíodh feabhas mór ar fheidhmiú sciath uirlisí.

4, i bpróiseas déantúsaíochta uirlisí sciath, i gcoitinne de réir cruas na sciath, friotaíocht a chaitheamh, friotaíocht ocsaídiú teocht ard, lubrication agus friotaíocht adhesion le cúpla gnéithe a roghnú, lena n-áirítear ocsaídiú sciath agus teocht gearrtha is mó a bhaineann go díreach le na coinníollacha teicniúla. Tagraíonn teocht ocsaídithe don sciath an luach teochta a dhíscaoileadh, is airde an luach teocht ocsaídiúcháin, an próiseas gearrtha níos fabhraí i dtéarmaí teocht ard. Cé go bhféadfadh cruth níos ísle a bheith ag sciath TiAlN ag teocht an tseomra ná mar atá ag sciath TiCN, bhí sé i bhfad níos éifeachtaí ná cótáil TiCN i bpróiseáil ard-teochta. Is féidir le sciath TiAlN a chruas a choimeád ag teochtaí arda toisc go bhféadfaidh sé sraith alúmana a chruthú idir an uirlis agus an sliseanna, is féidir leis an teas a aistriú ón uirlis go dtí an obair nó an sliseanna. De ghnáth gearrtha caidrimh ag luasanna níos airde ná gearrthóirí SSS, rud a fhágann go bhfuil TiAlN an sciath is fearr le haghaidh cóbóidí. Úsáidtear coatianta PVDTiAlN go coitianta le haghaidh gearrtha carbóiní agus gearrthóirí muilleoireachta deiridh.

5. Ó thaobh na teicneolaíochta iarratais: d'fhéadfadh tionchar a bheith ag an sciath uirlisí, chomh maith le teocht a ghearradh, doimhneacht ghearradh, luas gearrtha agus fuaraithe.

Dul chun cinn na n-ábhar sciath coitianta agus an teicneolaíocht sciatháin mhór:

Is é TiN an t-ábhar sciath crua is aibí agus a úsáidtear go forleathan. Faoi láthair, is éard atá i gceist leis na tíortha forbartha tionsclaíochta gur úsáideadh an ráta úsáide ardteicneolaíochta cruach ardluais TiN le huirlisí cruach ardluais 50% go 70%, tá níos mó ná 90% ar roinnt ráta casta neamhghruthaithe maidir le húsáid uirlisí. Mar gheall ar na ceanglais theicniúla ard a bhaineann le huirlisí gearrtha miotail nua-aimseartha, níl sé níos in ann oiriúnú a dhéanamh ar shciath TiN. Friotaíocht droch-ocsaídiúcháin ar chótáil TiN, úsáid an teocht 500 ℃ , an ocsaídiú soiléir agus an ciseal membrane ablation, agus ní féidir leis an ngá a shásamh freisin. Tá microhardness níos airde ag TiC, mar sin is fearr an friotaíocht a chaitheamh ar an ábhar seo. Ag an am céanna, tá sé ceangailte go daingean leis an tsubstráit. Le hullmhú sciath il-ciseal-resistant a chaitheamh, is minic a úsáidtear TiC mar an scannán bunúsach i dteagmháil leis an tsubstráit. Is ábhar sciath an-choitianta é san uirlis sciath.

Forbairt TiCN agus TiAlN, agus feidhmíocht an uirlis sciath go dtí leibhéal níos airde. Is féidir le TiCN strus inmheánach an tsciatháin a laghdú, toughness an sciath a fheabhsú, tiús na sciath a mhéadú, cosc a chur ar scaipeanna a scaipeadh, agus an briseadh gearrtha a laghdú. Socraítear TiCN mar phríomhshraith chaitheamh resistant an uirlis brataithe, rud a d'fhéadfadh feabhas suntasach a dhéanamh ar an saol uirlisí. Tá cobhsaíocht cheimiceach TiAlN maith, caitheamh frith-ocsaídiúcháin, próiseáil cruach ard cóimhiotail, cruach dhosmálta, cóimhiotail qin, cóimhiotail nicil, méadú ar an saol uirlisí sciath TiN 3-4 uair. Má tá tiúchan ard de sciath Al in TiAlN, ginfear A12O3 neamhghnách an-tanaí ar dhromchla an tsciath le linn a ghearradh, rud a chruthaíonn scannán cosanta cruaidh. Is féidir an uirlis brataithe a úsáid níos éifeachtaí le haghaidh gearradh ardluais. Comhdhúile tíotáiniam dopáilte ó ocsaigin Tá micreahardacht agus cobhsaíocht cheimiceach an-ard ag TiCNO, agus is féidir leis an fheidhm a chomhionann le sciath comhdhéanta TiC 10 A12O3 a tháirgeadh.

I measc na n-ábhar scannán crua atá luaite thuas, tá trí chineál HV microhardness a fhéadfaidh níos mó ná 50GPa: scannán Diamond, nitride ciúbach bócón CBN, agus nítríd charbóin.

Go leor de thaisceadh teocht scannáin Diamond do 600 ℃ 900 ℃ , agus mar sin an teicneolaíocht a úsáidtear i scannán Diamond taiscí ar dhromchla uirlisí gearrtha comhdhúile stroighne. Is gnóthachtáil mhór é teicneolaíocht cumhdaigh le blianta beaga anuas le tráchtálú uirlis chomhdhúile Diamond.

Is é an CBN an dara ceann ach amháin i gcruas agus seoltacht theirmeach, cobhsaíocht theirmeach den scoth, san atmaisféar, ní thiteann sé go dtí 1000 ℃ ocsaíd. Tá airíonna ceimiceacha thar a bheith cobhsaí ag CBN do mhiotail grúpa ferrog. Murab ionann agus Diamond, nach bhfuil oiriúnach le haghaidh cruach a phróiseáil, is féidir CBN a úsáid go forleathan chun táirgí cruach a mheilt agus a mheilt. Chomh maith le friotaíocht caitheamh den scoth, is féidir sciath CBN a úsáid chun cruach teas-resistant, cóimhiotail tíotáiniam agus cruach cruaite a phróiseáil ag luas gearrtha sách ard. Is féidir é a úsáid freisin chun rollaí crua a ghearradh le hábhair imbhuailte crua, carbóinithe agus cóimhiotail si-al a bhfuil an-dian le caitheamh uirlisí. Úsáidtear modhanna CVD agus PVD den chuid is mó chun scannáin tanaí CBN a shintéisiúint trí chéim gháis bhrú íseal. Cuimsíonn CVD iompar ceimiceach PCVD, teas cothaithe sreang te PCVD, ECR - CVD, srl. Tá PVD ag pléascadh beam ionsaitheach imoibríoch, plating imoibríoch leictreach gan uaim, léasair a thacaítear le liosa ionfhabhtaithe léasair agus mar sin de. Tá go leor oibre ag teicneolaíocht shintéise CBN le déanamh i dteicneolaíocht bhunúsach taighde agus iarratais, lena n-áirítear sásra imoibrithe agus próiseas foirmithe scannáin, diagnóis plasma agus anailís mhaisiméadairiméadair, na coinníollacha próiseas is fearr a chinneadh, trealamh ard-éifeachtúlachta a fhorbairt, etc. .

D'fhéadfadh cruas a bheith i gceist le nítríd charbóin a bheith comhionann le diamaint nó níos mó ná sin. Is sampla iontach é innealtóireacht mhóilíneach an rath a bhí ar shintéis nítríd carbóin. Mar ábhar mór crua, táthar ag súil go mbeidh go leor airíonna fisiceacha agus ceimiceacha luachmhara eile ann.