Při moderním průmyslovém obrábění se stále více využívají tvrdé a křehké materiály, jako je optické sklo, keramika a křemen. Jejich vysoká tvrdost a nízká houževnatost však často vedou k štěpení, praskání a dalším vadám během zpracování, což vážně ohrožuje kvalitu a efektivitu produktu. Blades Cermet Saw, využívající své jedinečné materiálové vlastnosti a strukturální design, se ukázaly jako kritické řešení pro dosažení „štěpení nulových okrajů“ v těchto náročných materiálech. Tento článek se ponoří do technických principů tohoto průlomu.
1. Výhody vlastností materiálu Cermet
Cermet, složený z kovových fází (např. Ni, CO, MO) a keramické fáze (např. Tic, cín, ticn), kombinuje nejlepší atributy obou složek:
Keramická fáze: Poskytuje ultravy tvrdost, výjimečný odolnost proti opotřebení a chemickou stabilitu, odolává tření a dopadu během řezání.
Kovová fáze: Zvyšuje houževnatost (lomová houževnatost: 8–12 MPa · m¹/²), což zmírňuje šíření trhlin pod stresem.
Tato harmonická integrace tuhosti a flexibility umožňuje čepelenům Cermetu udržovat ostré hrany pro efektivní řezání a zároveň zabránit obřením okraje napěťovým pufrováním a položení základů pro nuloching obrábění.
2. Precision Adget Design and Manufacturing Process
2.1 Ultra tenké okraje a struktury mikrofotových struktur
Tloušťka okraje: Přesně ovládáno při 0,1–0,3 mm (vs . 0.5 - 1,0 mm pro konvenční lopatky), minimalizovat řezné síly a napětí vnitřního materiálu.
Geometrie mikro-zubů: Mikropodnižené zuby (zubní rozteč: 0,2–0,5 mm) zvyšují stabilitu řezu rovnoměrně distribucí sil. Například při řezání 0,5 mm tlustého optického skla Cermetové čepele snižují šňupání hrany na<0.05 mm, nearing zero-chipping performance.
2.2 Vysoce přesný broušení a leštění
Drsnost povrchu: Dosahuje RA 0,1–0,2 μm (zrcadlový stupeň) pomocí diamantového broušení a chemického mechanického leštění (CMP).
Výhody:
- Snižuje tření a tvorbu tepla (řezací teploty:<100°C).
- Zajišťuje přesné řezné dráhy pro hladké hrany (povrchová rovina: ± 0,01 mm).
3. Technologie pokročilých povlaků
Čepele Cermet jsou často potaženy funkčními vrstvami, jako jsou Tialln nebo Alcrn, nabízející:
Tvrdost: HV 3000–3500, zvýšení odporu opotřebení.
Koeficient s nízkým třením: 0,2–0,4 (vs . 0.6 - 0,8 pro nepotažené čepele), snižování řezných sil o 20–30%.
Tepelná stabilita: Vydrží teploty až 800 stupňů bez oxidace.
Případová studie: Při obrábění keramické matricové kompozity, Alcrn potažené čepele Cermetové nižší teploty řezu o 30% a prakticky eliminují štípání hrany.
4. optimalizované řezné parametry a integrace procesu
Dosažení nulového štěpení vyžaduje synergii mezi výkonem čepele a parametry procesu:
4.1 Rychlost a rychlost krmiva
Rychlost řezání: 10–30 m/min (mírný rozsah k vyvážení tepla a napětí).
Rychlost krmiva: 50–200 mm/min (nižší pro těžší/silnější materiály pro minimalizaci napětí).
4.2 Chlazení a mazání
Kryogenní chlazení vzduchu: udržuje teploty řezné zóny pod 50 stupňů (např. Pro křemenné sklo).
Minimální mazání množství (MQL): Poskytuje<10 ml/h of coolant, reducing thermal shock.
Technické specifikace
Složení CERMET: 60–80% keramická fáze + 20 - 40% kovové pojivo.
Tloušťka povlaku: 2–5 μm.
Ovládací prvek na okraji:<0.05 mm for optical glass, <0.1 mm for advanced ceramics.
Cermet viděl čepele revolucionizovat tvrdé a křehké obrábění materiálu harmonizací materiálu vědy, přesné inženýrství a optimalizace procesů. Prostřednictvím ultratenkých okrajů, pokročilých povlaků a ladění parametrů dosahují štípání nulového okraje a zvyšují životnost a účinnost nástroje. Vzhledem k tomu, že průmyslová odvětví vyžadují vyšší přesnost optiky, polovodičů a leteckého prostoru, technologie CERMET zůstane klíčová při překonávání výzv k obrábění.