En la actualidad, la industria de procesamiento de maquinaria de China se está desarrollando rápidamente y algunos materiales que son difíciles de cortar se utilizan ampliamente en la industria de materiales y en la industria de maquinaria de precisión. Para satisfacer las necesidades de desarrollo de la industria de procesamiento de maquinaria moderna, necesitamos utilizar algunas herramientas con alta resistencia y buena tenacidad. Por lo tanto, las herramientas de materiales duros se aplican gradualmente a la industria de procesamiento mecánico. Este artículo se centra en la aplicación de herramientas de materiales duros en el mecanizado en vista del desarrollo de herramientas de materiales duros, con el fin de proporcionar referencias mutuas para amigos en la misma industria.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de fabricación moderna y la feroz competencia en el mercado, los requisitos de la industria de fabricación mecánica para piezas de equipos mecánicos también están aumentando, especialmente para el rendimiento estructural de las piezas mecánicas. Por lo tanto, gradualmente han ido surgiendo en la sociedad nuevos materiales con diversas propiedades. Estos nuevos materiales no sólo suponen un serio desafío para las herramientas de mecanizado tradicionales, sino que también son bastante difíciles de procesar. En este momento, las herramientas de corte avanzadas se han convertido en la clave para el desarrollo de la industria de procesamiento mecánico y, sin duda, las herramientas de materiales duros se han aplicado al procesamiento mecánico moderno.
1. Historia del desarrollo de herramientas de materiales duros.
En la década de 1950, los científicos estadounidenses tomaron diamante sintético, aglomerante y polvo de carburo de boro como materias primas, reaccionaron a alta temperatura y presión y sinterizaron bloques policristalinos como material principal de la herramienta. Después de la década de 1970, se desarrollaron gradualmente materiales laminados compuestos, que se producen combinando diamante y carburo cementado, o nitruro de boro y carburo cementado. En esta tecnología, el carburo cementado se considera como sustrato y se forma una capa de diamante en la superficie del sustrato mediante prensado o sinterización. El diamante tiene entre 0,5 y 1 mm de espesor. Dichos materiales no solo pueden mejorar la resistencia a la flexión de los materiales, sino que también resuelven eficazmente el problema de que los materiales tradicionales no son fáciles de soldar. Esto ha promovido que la herramienta de material duro entre en la etapa de aplicación.
2. Aplicación de herramientas de materiales duros en el mecanizado
(1) Aplicación de herramientas de diamante monocristalino.
El diamante monocristalino suele dividirse en diamante sintético y diamante natural. Generalmente, si se utiliza diamante monocristalino para fabricar la herramienta, es necesario seleccionar el diamante con un tamaño de partícula mayor, una masa superior a 0,1 gy un diámetro de longitud superior a 3 mm. En la actualidad, el diamante natural es el material más duro de los minerales. No sólo tiene una buena resistencia al desgaste, sino que también la herramienta fabricada con él es muy afilada. Al mismo tiempo, tiene una alta resistencia a la adherencia y una baja conductividad térmica. La herramienta procesada es suave y de buena calidad. Al mismo tiempo, la herramienta de diamante natural tiene una muy buena durabilidad y una vida útil relativamente larga. Además, al cortar durante mucho tiempo, apenas afectará el procesamiento de las piezas. La conductividad térmica relativamente baja puede tener un buen efecto para prevenir la deformación de las piezas.
El diamante natural tiene muchas ventajas. Aunque estas ventajas son costosas, pueden cumplir con los requisitos de muchas operaciones de corte de alta precisión y se utilizan ampliamente en corte de precisión y corte de ultraprecisión. Como espejos reflectantes que utilizan reactores atómicos y otras tecnologías avanzadas, así como giroscopios de navegación terrestre utilizados en misiles o cohetes, así como algunas piezas de relojes, accesorios metálicos, etc., se han aplicado esta tecnología.
(2) Aplicación de herramientas de diamante policristalino.
Al diamante policristalino se le suele llamar diamante sinterizado. El uso de diamante policristalino para metales como el cobalto, a través de condiciones de alta temperatura y alta presión, convertirá una gran cantidad de polvo monocristalino de diamante en uno solo, formando así un material de herramienta policristalino. La dureza del diamante policristalino es menor que la del diamante natural. Sin embargo, está formado por una variedad de polvo de diamante y no es posible que diferentes planos de cristal tengan diferente resistencia y dureza. Al cortar, el filo de diamante policristalino tiene una muy alta resistencia a daños accidentales y una buena resistencia al desgaste. Puede mantener el filo afilado durante un tiempo relativamente largo. Al mismo tiempo, puede utilizar una velocidad de corte relativamente rápida al mecanizar. En comparación con las herramientas de carburo cementado WC, las herramientas de diamante policristalino tienen una vida útil más larga, un acceso más fácil a materiales sintéticos y precios más bajos.
(3) Aplicación de diamante CVD
El material de la herramienta del diamante CVD se procesa a baja presión, que es la mayor diferencia con la tecnología tradicional PSC y la tecnología PDC. El diamante CVD no contiene ningún componente catalizador. Aunque es similar al diamante natural en algunas propiedades, sigue siendo el mismo que el diamante policristalino en materiales, es decir, los granos de composición están dispuestos desordenadamente, carecen de una superficie de escisión quebradiza y tienen las mismas propiedades entre las superficies. En comparación con las herramientas fabricadas con tecnología tradicional, las herramientas fabricadas con tecnología de diamante CVD tienen más ventajas, como una forma de herramienta más compleja, un menor costo de producción y múltiples hojas de la misma hoja.
(4) Aplicación de nitruro de boro cúbico policristalino.
El nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN) es una herramienta de material duro muy común, que se utiliza cada vez más en el mecanizado. La herramienta fabricada con esta tecnología tiene una excelente dureza y resistencia al desgaste. No sólo se puede utilizar a temperaturas relativamente altas, sino que también tiene una excelente resistencia a la corrosión y conductividad térmica. En comparación con las herramientas PCD y PDC, las herramientas de nitruro de boro cúbico policristalino siguen teniendo una resistencia al desgaste inferior, pero pueden usarse normalmente a 1200 ℃ y pueden resistir cierta corrosión química.
En la actualidad, el nitruro de boro cúbico policristalino se utiliza principalmente en la fabricación de automóviles, como motores de automóviles, ejes de transmisión y discos de freno. Además, aproximadamente una quinta parte del procesamiento de equipos pesados también utiliza esta tecnología. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología informática y la tecnología de máquinas herramienta CNC, la aplicación de nitruro de boro cúbico policristalino se ha generalizado cada vez más, y con la implementación de conceptos de mecanizado avanzados como el corte a alta velocidad, torneado en lugar de rectificado, la herramienta El material de nitruro de boro cúbico policristalino se ha convertido gradualmente en un material importante en el procesamiento de torneado moderno.
3. Resumen
La aplicación de herramientas de materiales duros en el mecanizado no sólo mejora la calidad y la eficiencia del mecanizado, sino que también desempeña un papel vital en el desarrollo de la industria de procesamiento mecánico. Por lo tanto, para promover el desarrollo de la industria de procesamiento mecánico, es necesario fortalecer continuamente la investigación de herramientas de materiales duros, comprender completamente el conocimiento relacionado con las herramientas de materiales duros y fortalecer la práctica de aplicación, no solo para mejorar la calidad de personal, sino también para fortalecer la aplicación de la ciencia y la tecnología en la mejora de las herramientas de materiales duros, a fin de lograr un gran desarrollo de la industria de procesamiento mecánico.
Hora de publicación: 03-jun-2019