Bahan alat pemotong moden telah mengalami lebih daripada 100 tahun sejarah pembangunan daripada keluli alat karbon kepada keluli alat berkelajuan tinggi,karbida bersimen, alat seramikdanbahan alat superhard. Pada separuh kedua abad ke-18, bahan alat asal terutamanya keluli alat karbon. Kerana pada masa itu ia digunakan sebagai bahan paling keras yang boleh dimesin menjadi alat pemotong. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh suhu kalis haba yang sangat rendah (di bawah 200°C), keluli alat karbon mempunyai kelemahan iaitu serta-merta dan kusam sepenuhnya kerana memotong haba apabila memotong pada kelajuan tinggi, dan julat pemotongan adalah terhad. Oleh itu, kami menantikan bahan alat yang boleh dipotong pada kelajuan tinggi. Bahan yang muncul untuk mencerminkan jangkaan ini ialah keluli berkelajuan tinggi.
Keluli berkelajuan tinggi, juga dikenali sebagai keluli hadapan, telah dibangunkan oleh saintis Amerika pada tahun 1898. Ia tidak begitu banyak sehingga ia mengandungi kurang karbon daripada keluli alat karbon, tetapi tungsten ditambah. Oleh kerana peranan karbida tungsten keras, kekerasannya tidak dikurangkan di bawah keadaan suhu tinggi, dan kerana ia boleh dipotong pada kelajuan yang lebih tinggi daripada kelajuan pemotongan keluli alat karbon, ia dinamakan keluli berkelajuan tinggi. Dari 1900~-1920, keluli berkelajuan tinggi dengan vanadium dan kobalt muncul, dan rintangan habanya dinaikkan kepada 500~600 °C. Kelajuan pemotongan keluli pemotongan mencapai 30~40m/min, yang meningkat hampir 6 kali ganda. Sejak itu, dengan siri unsur konstituennya, keluli berkelajuan tinggi tungsten dan molibdenum telah terbentuk. Ia masih digunakan secara meluas sehingga kini. Kemunculan keluli berkelajuan tinggi telah menyebabkan a
revolusi dalam pemprosesan pemotongan, sangat meningkatkan produktiviti pemotongan logam, dan memerlukan perubahan lengkap dalam struktur alat mesin untuk menyesuaikan diri dengan keperluan prestasi pemotongan bahan alat baru ini. Kemunculan dan pembangunan selanjutnya alat mesin baru, seterusnya, telah membawa kepada pembangunan bahan alat yang lebih baik, dan alat telah dirangsang dan dibangunkan. Di bawah keadaan teknologi pembuatan baharu, alat keluli berkelajuan tinggi juga menghadapi masalah mengehadkan ketahanan alat akibat pemotongan haba apabila memotong pada kelajuan tinggi. Apabila kelajuan pemotongan mencapai 700 °C, keluli berkelajuan tinggi
hujungnya benar-benar membosankan, dan pada kelajuan pemotongan melebihi nilai ini, adalah mustahil untuk dipotong. Akibatnya, bahan alat karbida yang mengekalkan kekerasan yang mencukupi di bawah keadaan suhu pemotongan yang lebih tinggi daripada di atas telah muncul dan boleh dipotong pada suhu pemotongan yang lebih tinggi.
Bahan lembut boleh dipotong dengan bahan keras, dan untuk memotong bahan keras, perlu menggunakan bahan yang lebih keras daripadanya. Bahan paling keras di Bumi pada masa ini ialah berlian. Walaupun berlian asli telah lama ditemui di alam semula jadi, dan mereka mempunyai sejarah panjang menggunakannya sebagai alat pemotong, berlian sintetik juga telah berjaya disintesis seawal 50-an abad ke-20, tetapi penggunaan sebenar berlian untuk membuat secara meluas.bahan alat pemotong industrimasih menjadi masalah beberapa dekad kebelakangan ini.
Di satu pihak, dengan perkembangan teknologi angkasa moden dan teknologi aeroangkasa, penggunaan bahan kejuruteraan moden menjadi semakin banyak, walaupun keluli berkelajuan tinggi yang lebih baik, karbida bersimen, danbahan alat seramik barudalam pemotongan bahan kerja pemprosesan tradisional, kelajuan pemotongan dan produktiviti pemotongan meningkat dua kali ganda atau bahkan berpuluh-puluh kali ganda, tetapi apabila menggunakannya untuk memproses bahan di atas, ketahanan alat dan kecekapan pemotongan masih sangat rendah, dan kualiti pemotongan adalah sukar. untuk menjamin, kadang kala tidak dapat memproses, keperluan untuk menggunakan bahan alat yang lebih tajam dan lebih tahan haus.
Sebaliknya, dengan perkembangan pesat modenpembuatan jenteradan industri pemprosesan, aplikasi meluas alatan mesin automatik, pusat pemesinan kawalan berangka komputer (CNC), dan bengkel pemesinan tanpa pemandu, untuk meningkatkan lagi ketepatan pemprosesan, mengurangkan masa penukaran alat, dan meningkatkan kecekapan pemprosesan, semakin banyak keperluan mendesak dibuat untuk mempunyai bahan alat yang lebih tahan lama dan stabil. Dalam kes ini, alat berlian telah berkembang pesat, dan pada masa yang sama, pembangunanbahan alat berlianjuga telah banyak dipromosikan.
Bahan alat berlianmempunyai satu siri sifat yang sangat baik, dengan ketepatan pemprosesan yang tinggi, kelajuan pemotongan yang cepat dan hayat perkhidmatan yang panjang. Sebagai contoh, penggunaan alat Compax (lembaran komposit berlian polihabluran) boleh memastikan pemprosesan berpuluh-puluh ribu bahagian cincin omboh aloi aluminium silikon dan hujung alatnya pada dasarnya tidak berubah; Pemesinan spar aluminium pesawat dengan pemotong pengilangan berdiameter besar Compax boleh mencapai kelajuan pemotongan sehingga 3660m/min; Ini tidak dapat dibandingkan dengan alat karbida.
Bukan itu sahaja, penggunaanbahan alat berlianjuga boleh mengembangkan bidang pemprosesan dan mengubah teknologi pemprosesan tradisional. Pada masa lalu, pemprosesan cermin hanya boleh menggunakan proses pengisaran dan penggilap, tetapi kini bukan sahaja alat berlian kristal tunggal semulajadi, tetapi juga dalam beberapa kes juga boleh digunakan alat komposit super-keras PDC untuk pemotongan rapat ketepatan super, untuk mencapai pusingan. bukannya mengisar. Dengan penerapanalat yang sangat keras, beberapa konsep baru telah muncul dalam bidang pemesinan, seperti penggunaan alat PDC, kelajuan pusingan yang mengehadkan bukan lagi alat tetapi alat mesin, dan apabila kelajuan pusingan melebihi kelajuan tertentu, bahan kerja dan alat melakukan bukan panas. Implikasi konsep terobosan ini adalah mendalam dan menawarkan prospek tanpa had untuk industri pemesinan moden.
Masa siaran: Nov-02-2022
