Супертврди материјал за алате односи се на супертврди материјал који се може користити као алат за резање. Тренутно се може поделити у две категорије: дијамантски материјал за алате за резање и кубни боров нитрид. Постоји пет главних врста нових материјала који су примењени или се тестирају.
(1) Природни и вештачки синтетички велики монокристални дијамант
(2) Полидијамантска (PCD) и полидијамантска композитна сечива (PDC)
(3) CVD дијамант
(4) Поликристални кубни бор-амонијак; (PCBN)
(5) CVD премаз од кубног бора и амонијака
1, природни и синтетички велики монокристални дијамант
Природни дијамант има уједначену кристалну структуру без унутрашњих граница зрна, тако да ивица алата теоретски може достићи атомску глаткоћу и оштрину, са јаком способношћу сечења, високом прецизношћу и малом силом сечења. Тврдоћа, отпорност на хабање и отпорност на корозију и хемијска стабилност природног дијаманта обезбеђују дуг век трајања алата, могу осигурати дуго нормално сечење и смањити утицај хабања алата на тачност обрађених делова, његова висока топлотна проводљивост може смањити температуру сечења и термичку деформацију делова. Фине карактеристике природног великог монокристалног дијаманта могу задовољити већину захтева за прецизно и ултрапрецизно сечење материјала за алате. Иако је скуп, и даље је препознат као идеалан прецизан и ултрапрецизан материјал за алате, може се широко користити у обради нуклеарних реактора и других високих технологија у области огледала, пројектила и ракета, подлога за рачунарске хард дискове, супер прецизне обраде електронских топова за акцелераторе и традиционалних делова за сатове, накита, оловака, металне декорације за паковање итд. Поред тога, може се користити и за производњу офталмолошких скалпела, скалпела за хирургију мозга, ултратанких биолошких сечива и других медицинских алата. Тренутни развој технологије високе температуре и високог притиска омогућава припрему великих монокристалних дијаманта одређене величине. Предност овог материјала за дијамантске алате је његова добра величина, облик и конзистентност, што се не постиже код производа од природних дијаманта. Због оскудице залиха великих природних дијаманта, високе цене и синтетичких монокристалних дијамантских алата са великим честицама у ултрапрецизној обради сечења као замена за природне велике монокристалне дијаманте, његова примена ће се брзо развијати.
2, поликристални дијамант (PCD) и поликристална дијамантска композитна сечива (PDC) у поређењу са великим монокристалним дијамантом као алатним материјалом од поликристалног дијаманта (PCD) и поликристалног дијамантског композитног сечива (PDC) имају следеће предности: (1) неуређен распоред зрна, изотропност, без површине цепења. Стога се разликује од великог монокристалног дијаманта по површинској чврстоћи и тврдоћи кристала.
И отпорност на хабање је веома различита, а због постојања површине цепања је и крхка.
(2) има високу чврстоћу, посебно PDC алатни материјал због подршке карбидној матрици и високе отпорности на ударце, удар ће произвести само ломљење ситних зрна, за разлику од великог колапса монокристалног дијаманта, стога се PCD или PDC алати могу користити не само за прецизно сечење и обичну полупрецизну обраду, већ се могу користити и за велике грубе обраде и повремене обраде (као што је глодање итд.), што значајно проширује опсег употребе дијамантских алатних материјала.
(3) Велики ПДЦ бланк алата може се припремити да задовољи потребе великих алата за обраду, као што је глодалица.
(4) Могу се направити специфични облици како би се задовољиле потребе различитих обрада. Захваљујући унапређењу PDC алатних гредова и технологије обраде, као што су електрична варница, технологија ласерског сечења, могу се обрађивати и обликовати троугласти, рибљи кости, забатни и други специјални облици сечива. Да би се задовољиле потребе специјалних алата за сечење, могу се дизајнирати и као обмотани, сендвич и ролни PDC алатни гредови.
(5) Перформансе производа могу бити пројектоване или предвидљиве, а производу се дају потребне карактеристике како би се прилагодио његовој специфичној употреби. На пример, избор финозрног PDC материјала алата може побољшати квалитет ивице алата; крупнозрни PDC материјал алата може побољшати издржљивост алата.
Закључно, са развојем материјала за алате PCD и PDC, примена PCD и PDC алата се брзо проширила на многе производне инсталације.
Индустрија се широко користи у обојеним металима (алуминијум, легуре алуминијума, бакар, легуре бакра, легуре магнезијума, легуре цинка итд.), карбиду, керамици, неметалним материјалима (пластика, тврда гума, угљеничне шипке, дрво, цементни производи итд.), композитним материјалима (као што су влакнима ојачана пластика CFRP, метално-матрични композитни MMC-ови за обраду резањем, посебно у аутомобилској и дрвопрерађивачкој индустрији, што је постало високо ефикасна алтернатива традиционалном карбиду.
Време објаве: 27. март 2025.
