현재 중국의 기계 가공 산업은 급속히 발전하고 있으며 절단이 어려운 일부 재료는 재료 산업 및 정밀 기계 산업에서 널리 사용되고 있습니다.현대 기계 가공 산업의 발전 요구를 충족시키기 위해서는 강도가 높고 인성이 좋은 도구를 사용해야 합니다.따라서 경질 재료 도구는 점차 기계 가공 산업에 적용됩니다.이 기사에서는 경질 재료 도구의 개발을 고려하여 기계 가공에 경질 재료 도구를 적용하는 데 중점을 두고 동일한 업계의 친구들에게 상호 참조를 제공합니다.
현대 제조 기술의 급속한 발전과 치열한 시장 경쟁으로 인해 기계 제조 산업의 기계 장비 부품, 특히 기계 부품의 구조적 성능에 대한 요구 사항도 증가하고 있습니다.따라서 다양한 특성을 지닌 신소재가 점차 사회에 등장하고 있다.이러한 신소재는 기존 가공 도구에 심각한 문제를 제기할 뿐만 아니라 가공하기도 매우 어렵습니다.현재 첨단 절삭 공구는 기계 가공 산업 발전의 핵심이 되었으며 의심할 여지없이 경질 재료 공구가 현대 기계 가공에 적용되었습니다.
1. 경질재료 공구의 개발 이력
1950년대 미국 과학자들은 합성 다이아몬드, 본드, 탄화붕소 분말을 원료로 삼아 고온, 고압에서 반응시켜 소결 다결정 블록을 공구의 주재료로 삼았다.1970년대 이후에는 다이아몬드와 초경합금, 또는 질화붕소와 초경합금을 결합하여 생산되는 복합판재가 점차 개발되었습니다.이 기술에서는 초경합금을 기판으로 간주하고 압착 또는 소결을 통해 기판 표면에 다이아몬드 층을 형성합니다.다이아몬드의 두께는 약 0.5~1mm입니다.이러한 재료는 재료의 굽힘 저항을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존 재료의 용접이 쉽지 않은 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.이로 인해 경질 재료 도구가 적용 단계에 진입하게 되었습니다.
2. 가공에 경질 재료 공구의 적용
(1) 단결정 다이아몬드 공구의 응용
단결정 다이아몬드는 일반적으로 합성 다이아몬드와 천연 다이아몬드로 구분됩니다.일반적으로 단결정 다이아몬드를 사용하여 공구를 만드는 경우 입자 크기가 더 크고, 질량이 0.1g 이상, 직경 길이가 3mm 이상인 다이아몬드를 선택해야 합니다.현재 천연 다이아몬드는 광물 중에서 가장 단단한 물질입니다.내마모성이 우수할 뿐만 아니라 공구가 매우 날카롭습니다.동시에 접착 저항이 높고 열전도율이 낮습니다.가공된 공구는 부드럽고 품질이 좋습니다.동시에 천연 다이아몬드로 만든 공구는 내구성이 매우 좋고 수명이 비교적 길다.또한 장시간 절단시 부품 가공에 거의 영향을 미치지 않습니다.상대적으로 낮은 열전도율은 부품의 변형을 방지하는 데 좋은 효과를 가질 수 있습니다.
천연 다이아몬드에는 많은 장점이 있습니다.이러한 장점은 비용이 많이 들지만 많은 고정밀 절단 작업의 요구 사항을 충족할 수 있으며 정밀 절단 및 초정밀 절단에 널리 사용됩니다.원자로 및 기타 첨단 기술을 사용하는 반사거울, 미사일이나 로켓에 사용되는 지상 항법 자이로스코프, 일부 시계 부품, 금속 액세서리 등에 이 기술이 적용되었습니다.
(2) 다결정 다이아몬드 공구의 적용
다결정 다이아몬드는 일반적으로 소결 다이아몬드라고 불립니다.코발트와 같은 금속에 다결정 다이아몬드를 사용하면 고온 및 고압 조건을 통해 많은 다이아몬드 단결정 분말 다결정이 하나로 만들어져 다결정 공구 재료가 형성됩니다.다결정 다이아몬드의 경도는 천연 다이아몬드의 경도보다 낮습니다.그러나 다양한 다이아몬드 분말로 구성되어 결정면이 다르더라도 강도와 경도가 다른 경우는 없습니다.절단 시 다결정 다이아몬드로 제작된 절단면은 우발적인 손상에 대한 저항성이 매우 높고 내마모성이 우수합니다.비교적 오랫동안 날카로운 날을 유지할 수 있습니다.동시에 가공 시 상대적으로 빠른 절삭 속도를 사용할 수 있습니다.WC 초경합금 공구와 비교하여 다결정 다이아몬드 공구는 수명이 길고 합성 재료에 더 쉽게 접근할 수 있으며 가격이 저렴합니다.
(3) CVD 다이아몬드의 적용
CVD 다이아몬드의 공구 재료는 저압에서 가공되는데 이는 기존 PSC 기술 및 PDC 기술과 가장 큰 차이점입니다.CVD 다이아몬드에는 촉매 성분이 포함되어 있지 않습니다.일부 특성에서는 천연 다이아몬드와 유사하지만 재료에서는 여전히 다결정 다이아몬드와 동일합니다. 즉, 구성 입자가 무질서하게 배열되고 부서지기 쉬운 벽개 표면이 부족하며 표면 간에 동일한 특성을 갖습니다.기존 기술로 만든 도구에 비해 CVD 다이아몬드 기술로 만든 도구는 더 복잡한 도구 모양, 더 낮은 생산 비용, 동일한 블레이드의 여러 블레이드와 같은 더 많은 장점을 가지고 있습니다.
(4) 다결정 입방정질화붕소의 적용
다결정 입방정 질화붕소(PCBN)는 매우 일반적인 경질 재료 도구로, 기계 가공에 점점 더 널리 사용되고 있습니다.이 기술로 제작된 공구는 경도와 내마모성이 뛰어납니다.상대적으로 높은 온도에서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 내식성과 열전도율도 우수합니다.PCD 및 PDC 도구와 비교하여 다결정 입방 질화 붕소 도구는 내마모성이 여전히 열등하지만 1200 ℃에서 정상적으로 사용할 수 있으며 특정 화학적 부식을 견딜 수 있습니다!
현재 다결정 입방정 질화붕소는 자동차 엔진, 변속기 샤프트, 브레이크 디스크 등 자동차 제조에 주로 사용됩니다.또한 중장비 처리 공정의 약 5분의 1도 이 기술을 사용하고 있습니다.최근에는 컴퓨터 기술과 CNC 공작기계 기술의 발달로 다결정 입방정질화붕소의 응용이 점점 더 널리 보급되고 있으며, 고속절단, 연삭대신 선삭 등 첨단 가공개념이 구현되면서 공구는 다결정 입방정 질화붕소 재료는 점차 현대 선삭 가공의 중요한 재료로 발전했습니다.
3. 요약
가공에 경질 재료 공구를 적용하면 가공 품질과 효율성이 향상될 뿐만 아니라 기계 가공 산업 발전에 중요한 역할을 합니다.따라서 기계가공산업의 발전을 촉진하기 위해서는 경질재료 공구에 대한 연구를 지속적으로 강화하고, 경질재료 공구에 관한 지식을 충분히 이해하며, 응용실천을 강화하는 것이 필요하며, 이는 단순히 품질향상에 그치지 않는다. 직원을 강화할 뿐만 아니라 기계 가공 산업의 도약적인 발전을 실현하기 위해 경질 재료 도구 개선에 과학 기술의 적용을 강화합니다.
게시 시간: 2019년 6월 3일