Se existe um mercado para materiais de ferramentas superduras no futuro

Com o desenvolvimento da indústria de materiais e da indústria de máquinas de precisão, o uso de corte de precisão, corte de ultraprecisão e materiais de corte difíceis está aumentando, e a aplicação de materiais de ferramenta ultraduros é cada vez mais extensa. A ferramenta de material superduro possui as características de alta eficiência, longa vida útil e boa qualidade de processamento. No passado, era usado principalmente para acabamento. Nos últimos anos, devido à melhoria do processo de produção de material de ferramenta superhard artificial, o controle da pureza da matéria-prima e tamanho do grão, o uso de materiais compósitos e processo de prensagem a quente, o escopo de aplicação está se expandindo, além de adequado para acabamento geral e semi-acabamento, mas também pode ser usado para processamento de desbaste. É reconhecido internacionalmente como um dos materiais de ferramentas mais produtivos do nosso tempo. Ao usar materiais superduros para processar aço, ferro fundido, metais não ferrosos e ligas, a velocidade de corte é uma ordem de grandeza maior que a da liga dura e a vida útil da ferramenta é dezenas ou até centenas de vezes maior que a da liga dura . Ao mesmo tempo, sua aparência também muda o conceito de tecnologia tradicional. A ferramenta ultra-dura pode ser usada diretamente para tornear e fresar em vez de retificar (ou polir). Para o processamento de peças endurecidas, um único processo pode ser usado em vez de vários processos, encurtando muito o fluxo do processo.

 

Desenvolvimento de materiais superduros para ferramentas

O material da ferramenta superdura refere-se a diamante natural e diamante artificial e CBN (nitreto de boro cúbico) com dureza e propriedades semelhantes. Como o preço do diamante natural é relativamente alto, a produção adota principalmente diamante policristalino artificial (PCD), nitreto de boro cúbico policristalino (PCBN) e seus materiais compostos.

Já na década de 1950, os Estados Unidos usavam micropó de diamante artificial e micropó de CBN artificial sob alta temperatura, alta pressão, catalisador e sinterização de aglutinante em blocos policristalinos de tamanho grande como materiais de ferramenta. Desde então, foi desenvolvido pela DeBeers na África do Sul, na antiga União Soviética e no Japão. No início dos anos 1970, a folha composta de diamante ou CBN e liga dura foi introduzida. Eles são feitos por sinterização ou prensagem de uma camada de PCD ou PCBN de 0,5 mm ~ 1 mm na matriz de liga dura, o que resolve problemas como baixa resistência à flexão de materiais de ferramentas de corte super duros, inserir dificuldades de soldagem, de modo que a aplicação de super ferramentas de corte duro entrou na fase prática. Atualmente, existem grandes diamantes de cristal único sintético e materiais funcionais, como revestimento de filme de diamante e filme de diamante espesso produzido por CVD (deposição de vapor químico), que expandem muito o campo de aplicação de materiais de ferramentas superduras.

A pesquisa e a aplicação de materiais superduros para ferramentas começaram na década de 1970, e o fabricante de materiais superduros e seus produtos foi construído em Guiyang em 1970. Em 20 anos, de 1970 a 1990, a produção anual de materiais superduros aumentou apenas de 460,{ {6}} quilates para 35 milhões de quilates. Na década de 1990, muitas fábricas de produção de materiais superduros introduziram conjuntos completos de equipamentos e tecnologia de síntese de materiais superduros de países estrangeiros, e a produção se desenvolveu rapidamente. Em 1997, a produção anual de diamantes sintéticos em nosso país atingiu cerca de 500 milhões de quilates e a produção de CBN chegou a 8 milhões de gramas.

 

Propriedades de materiais superduros para ferramentas

O diamante tem alta dureza e resistência ao desgaste, e sua microdureza pode chegar a 10000HV. É um material duro entre os materiais de ferramentas. Ao mesmo tempo, seu coeficiente de fricção é pequeno, sem afinidade com metal não ferroso, o fluxo de cavacos é fácil, alta condutividade térmica, não é fácil produzir tumor de cavacos ao cortar, a qualidade da superfície de processamento é boa. Ele pode efetivamente processar materiais metálicos não ferrosos e materiais não metálicos, como cobre, alumínio e outros metais não ferrosos e suas ligas, cerâmica, liga dura sinterizada, vários materiais compostos reforçados com fibras e partículas, plásticos, borracha, grafite, vidro e várias madeiras resistentes ao desgaste (especialmente madeira maciça e materiais compostos de compensado).