Inzicht in gesoldeerde diamantgereedschappen

Diamant beschikt over uitstekende eigenschappen, zoals een extreem hoge hardheid, sterke slijtvastheid, hoge thermische geleidbaarheid en een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor het het beste materiaal is voor de vervaardiging van snij- en slijpgereedschappen. Diamantgereedschappen zijn de meest gebruikte gereedschappen voor het bewerken van harde en brosse materialen door middel van snijden, slijpen en andere methoden. Op basis van de verwerkingsmethode kunnen ze worden ingedeeld in typen zoals boorgereedschap, zaaggereedschap en slijpgereedschap.

 

 

Solderen en galvaniseren zijn twee veelgebruikte productieprocessen voor diamantgereedschappen.

 

Bij gegalvaniseerde diamantgereedschappen vormen de diamantdeeltjes op het oppervlak geen chemische metallurgische binding met het vulmateriaal. De spaanruimte is klein en de schurende deeltjes zijn gevoelig voor loslaten nadat ze aan kracht zijn blootgesteld, wat resulteert in slechte zelfslijpende eigenschappen.

 

Gesoldeerde diamantgereedschappen zijn een vervanging voor traditionele enkel-laags gegalvaniseerde diamantgereedschappen. Ze worden vervaardigd door verhitting bij hoge temperaturen om het hardsoldeermateriaal te smelten, waarbij de gesmolten vloeibare legering wordt gebruikt om een ​​chemische metallurgische binding tussen de diamant en het substraat te vormen. Hierdoor wordt een verbinding met hoge-sterkte bereikt tussen de diamant, het soldeermateriaal van de legering en het basismetaal, wat voordelen biedt zoals een dunne hechtlaag, een hoge uitsteeksel van de schurende deeltjes, een grote spaanruimte en weerstand tegen het loskomen van de schurende deeltjes. Hierdoor kunnen ze voldoen aan de eisen voor een efficiënte verwerking van moeilijk-te-bewerkbare materialen zoals steen, keramiek en hardmetaal.

 

 

Vanwege de moeilijkheid om het diamantoppervlak te bevochtigen met algemeen gebruikte metaalsoldeerlegeringen, is de hardsoldeerbaarheid van diamant extreem slecht. Momenteel worden methoden voor actief hardsolderen van metaal of diamantoppervlaktemetallisatie voornamelijk gebruikt om de hardsoldeerbaarheid tussen diamant en metaal te verbeteren.

 

Actief metaalsolderen:

Voor diamantverbindingen verwijst actief hardsolderen naar het toevoegen van actieve elementen (meestal sterke carbide-vormende elementen) zoals Ti, Zr, Cr, V, enz. aan de hardsoldeerlegering. Door chemische reacties worden carbiden gevormd, waardoor een metallurgische verbinding tussen de diamant en de hardsoldeerlegering wordt bereikt, en vervolgens de diamant via de metalen hardsoldeerlegering met het metalen substraat wordt verbonden. De gesoldeerde diamantverbindingsinterface wordt getoond in Figuur 1.

 

Figuur 1 Gesoldeerde diamantverbindingsinterface

 

Behandeling met diamantoppervlaktemetallisatie
Het diamantoppervlak wordt onderworpen aan een metaalactiveringsbehandeling om het oppervlak metaal{0}}achtige eigenschappen te geven, wat gunstiger is voor de hechting tussen de diamant en de metalen hardsoldeerlegering. Oppervlaktemetallisatie omvat voornamelijk stroomloos plateren gevolgd door galvaniseren, vacuümverdamping, plasmasputteren, magnetronsputteren, chemische dampafzetting, fysische dampafzetting en mechanische coating. Stroomloos plateren gevolgd door galvaniseren en vacuümverdamping worden vaker gebruikt. Zeer reactieve metalen zoals Ti, Cr, W en Mo worden meestal geselecteerd voor metallisatie. De metaalcoating vergemakkelijkt de metallurgische binding tussen de diamant en het substraat en kan de houdkracht van het diamantgereedschapssubstraat op de diamantdeeltjes verbeteren.

 

(1) Tijdens het hardsoldeerproces kunnen verschillende legeringen en verschillende metaaldeeltjes worden toegevoegd om optimale resultaten voor de hardsoldeerverbinding te bereiken;
(2) De sterkte van de diamant onder verschillende hardsoldeerlegeringen kan worden aangepast door de temperatuur te regelen. Verschillende hardsoldeertemperaturen beïnvloeden de reactielaag tussen de hardsoldeerlegering en het basismateriaal. Hoe dikker de reactielaag, hoe kleiner de thermische spanningsgradiënt en hoe hoger de verbindingssterkte; aan de andere kant geldt echter dat hoe dikker de reactielaag is, des te groter de spanning bij mismatch bij thermische uitzetting, en des te gevoeliger voor scheuren.

 

 

(1) Het hardsoldeermetaal moet een goede bevochtigbaarheid en hechtsterkte hebben met zowel de diamant als het matrixmateriaal;
(2) De keuze van de hardsoldeermaterialen en het hardsoldeerproces moeten de stabiliteit van de diamant garanderen om erosie van de diamant door het hardsoldeermetaal te verminderen of te voorkomen;
(3) Als hardsoldeermetaal moet een metaal (legeringsmateriaal) worden gekozen met een laag smeltpunt en een thermische uitzettingscoëfficiënt die dicht bij die van diamant ligt. Er moet ook worden overwogen om bepaalde actieve elementen toe te voegen om de bevochtigbaarheid en affiniteit met de diamant te verbeteren, waardoor zowel een effectieve binding van de diamant wordt bereikt als wordt voldaan aan de mechanische prestatie-eisen van het matrixmateriaal.

 

 

 

Om de verwerkingsprestaties te vergelijken, werden drie sets gegalvaniseerde slijpkoppen en hardgesoldeerde slijpkoppen vervaardigd met hetzelfde type en formaat soldeervulmiddel en schuurmiddel. Deze werden vervolgens gebruikt om keramische platen van aluminiumoxide te verwerken en hun levensduur werd vergeleken. Er werd waargenomen dat de levensduur van de gesoldeerde diamantslijpkoppen meer dan driemaal zo groot was als die van de gegalvaniseerde slijpkoppen. Bovendien vertoonden de gesoldeerde slijpkoppen minder breuk en verlies van schurende deeltjes, en trad er geen afbladderen van de hardsoldeerlaag op, wat de superieure verwerkingsprestaties van gesoldeerde diamantgereedschappen aantoonde.

 

 

 

Dit is onze zorgvuldig geselecteerde kennis over het hardsolderen van diamantgereedschappen, en het is een van de zeer professionele kennisverklaringen in onze collegezaal voor diamantgereedschappen. Als u op maat gemaakte gesoldeerde diamant nodig heeft, laat dan uw contactgegevens achter voor productie

Neem nu contact op