❶ CBN刀具和陶瓷刀具有什麼區別
一、構成不同
1、CBN刀具:是人造立方氮化硼刀具,在高溫的時候還能保持高硬度的特性,主要做加工鐵件之用。
2、陶瓷刀具:陶瓷刀是用一種納米材料「氧化鋯」加工而成。 用氧化鋯粉末在2000度高溫下用300噸的重壓配上模具壓製成刀坯,然後用金剛石打磨之後配上刀柄 就做成了成品陶瓷刀。
二、分類不同
1、CBN刀具:有直接由CBN單晶燒結而成的PCBN和添加一定比例粘結劑的PCBN燒結體兩大類;按製造復合方式分:有整體PCBN燒結塊和與硬質合金復合燒結的PCBN復合片兩類。
2、陶瓷刀具:可分為金屬材料和非金屬材料。非金屬材料又分為無機材料和有機材料。不論何種材料.其性質.如熔點、硬度和導電性等主要取決於內部微觀結構.即取決於內部質點的結合方式和結合力。有機材料靠較弱的分子結合力,所以熔點低、硬度小。
三、用途不同
1、CBN刀具:合於鑄鐵、淬硬鋼等材料的高速切削加工。
2、陶瓷刀具:耐磨性好,可加工傳統刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料,因而可免除退火加工所消耗的電力;並因此也可提高工件的硬度,延長機器設備的使用壽命。
❷ 關於高中化學的材料問題
1、復合材料(omposite materials),是以一種材料為基體(Matrix),另一種材料為增強體(reinforcement)組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
新型無機非金屬材料
具有耐高溫,強度高的特性,具有電學特性,光學特性以及生物功能。可制汽輪機葉片、軸承、永久性磨具、絕緣體、半導體、導體、超導體等,用於醫療、信息處理、通訊、制人造牙齒、人造骨骼等
品種 氧化鋁 陶瓷(人造剛玉)
主要特徵 1.高熔點
2.高硬度
3.可製成透明陶瓷
4.不溶於水,無毒,強度高
5.對人體有較好的適應性
主要用途 高級耐火材料,剛玉球磨機,高壓鈉燈的燈管,人造骨,人造牙 ,人造心臟瓣膜
人造關節等
氮化硅陶瓷 1.超硬度,耐磨損
2.抗腐蝕,高溫時也抗氧化
3.抗冷熱沖擊而不破裂
4.耐高溫且不易傳熱
5.本身有潤滑性
用途 製造軸承、汽輪機葉片、機械密封環,永久性模具的機械構件,用於製造柴油機中發動機部件的受熱面等。
光導纖維
特徵 1.傳導的能力非常強
2.抗干擾性好,不發生電輻射,
通訊質量高
3.質量輕,光纖細,耐腐蝕
用途 通訊材料,光纜作為長途通訊 的干
線,醫療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控照明等
新型有機高分子材料
一種與普通高分子材料不同的特殊材料製成的半透膜,它對被分離的物質具有選擇性的透過功能,我們稱這類材料為功能高分子材料,具有光,電,磁等特殊功能。
1.高分子分離膜 2.感測膜 3.熱電膜 4.人工器官 5.高吸水性高分子 6.隱形眼鏡 7.智能材料 8.生物材料
下列不屬於新型有機高分子材料的是: ( )
A.高分子分離膜 B.液晶高分子材料
C.生物高分子材料 D.有機玻璃
有機玻璃是傳統三大合成材料中的塑料,它不屬於新型有機高分子材料。答案:D
下列有關新型高分子材料的說法中,不正確的是:( )
A.高分子分離膜應用於食品工業中,可用於濃縮天然果汁、乳製品加工、釀造業等。
B. 復合材料一般是以一種材料作為基體,另一種材料作為增強劑。
C.導電塑料是應用於電子工業的一種新型有機高分子材料。
D.合成高分子材料製成的人工器官都受到人體的排斥作用,難以達到生物相容的程度。
並不是所有人工合成的高分子材料植入人體都出現排斥反應,有不少的新型高分子材料具有優異的生物
兼容性,在人體中排異很小,可以滿足人工器官對材料的苛刻要求。
答案:D
隨著有機高分子材料的研究不斷的加強和深入,使一些重要的通用高分子材料的應用范圍不斷擴大,
下列應用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是
(A)新型導電材料 (B)仿生高分子材料
(C)高分子智能材料 (D)電磁屏蔽材料
隨著社會的進步,科學技術的發展,高分子材料的作用越來越重用。特別是在尖端技術領域,對合成材
料提出了更高的要求,尤其是在具有特殊性質的功能性材料和多種功能集一身的復合材料。
答案:AD
❸ 絕緣板環氧樹脂材料加工用什麼刀具比較耐用不易斷刀
採用高強度鋒鋼,如:W12Cr4VCo8
❹ PCD是什材料,其硬度是多少能加工那些金屬材料
PCD刀具主要材料是金剛石粉末,佐以一定的股捏硅鐵等金屬以及結合劑,在高溫高壓狀態下生產出來的。
硬度的話是普通硬質合金刀具的100多倍。可以達到>8000HV。熱傳導系數也要高出6,7倍。
PCD刀具主要應用於以下兩方面:
1.難加工有色金屬材料的加工:用普通刀具加工難加工有色金屬材料時,往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷,而PCD刀具則可表現出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型發動機活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機理的研究已取得突破)。
2.難加工非金屬材料的加工:PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、碳纖維增強塑料(CFRP)、人造板材等難加工非金屬材料的加工。
PCD是生產中最常用的金剛石材料,它不僅適用通常機械加工領域,還廣泛地應用在汽車、摩托車、高速列車、石油、化工、建築、木材加工以及航空航天等工業部門。
在汽車和摩托車領域中,PCD適用於加工發動機鋁合金活塞的裙部、銷孔、汽缸體、變速箱、化油器等耐磨零部件。
在加工高硬度、高脆性材料時,PCD刀具的粘結磨損並不明顯;相反,在加工低脆性材料(如碳纖維增強材料)時,刀具的磨損增大,此時粘接磨損起主導作用。
❺ 樹脂磨具都有哪些應用領域
有機磨具即是樹脂磨具,主要用於鋼鐵、汽車、軸承、鐵道、車輛、造船、化工、儀表、航空航天、建材及其它機械加工工業。可用於加工各種非金屬材料和金屬材料。如:木材、橡膠、塑料、玻璃、陶瓷、石材、銅、鋁、鑄鐵、鋼材等,以及硬質合金、高速鋼、高釩鋼、鈦鋼、不銹鋼等。此外,在糧食加工,醫學及地質勘探等領域都得以應用。
根據加工目的和用量不同,可以進行荒磨、粗磨、半精磨、精磨、細磨和高精度低粗糙度磨削。同時,可根據加工對象的不同,進行外圓磨削、內圓磨削、平面磨削、工具磨削、專用磨削、電焊磨削、珩磨、超精加工、研磨及拋光等。
1、粗磨加工應用
粗磨是指以高效切削大量多餘材料為主要特徵的磨削方法。荒磨則是許多種粗磨加工廣泛使用的俗稱。
粗磨加工應用領域:
(1)用樹脂荒磨砂輪和高速重負荷樹脂砂輪,粗磨退火或不退火優質合金鋼或不銹鋼坯的精整加工。用於表面外觀缺陷(焊縫、裂紋、氧化層等)的磨削加工。
(2)用樹脂荒磨砂輪對鑄件的澆口、冒口和坯縫進行磨削加工和一般性精整加工。
(3)用樹脂荒磨砂輪對模鍛、鍛件的大毛刺或澆口整修後留下來的飛邊,進行徹底的磨除。
(4)在焊接操作時,殘留在焊件表面上的焊縫要採用荒磨平整焊縫和倒圓磨削。
(5)對大型板材氣割成圓形或其它復雜形狀時,氣割所產生的熔渣,要採用攜帶型荒磨機磨除。如:大型熱軋建築型鋼和管切的粗切加工等。
2、手持磨削加工應用
手持磨削是磨削方法的綜合概括。它們的共同特徵是:無論是工件還是磨削機械的支承使工件與磨具相接觸,制導和移動等均直接依靠手工進行。
手持磨削又分為固定式手持磨削和移動式手持磨削。將磨削機械固定,手持加工工件進行磨削的方式,稱為固定式手持磨削。加工時採用的手持砂輪機進行可移動的磨削方式,稱為移動式手持磨削。
手持磨削主要應用領域:
(1)用手提式樹脂荒磨砂輪,加工龐大而笨重難以在磨床上安裝的工件。如:大型鑄件的粗磨。
(2)用高速鈸形砂輪或鋼紙磨片,加工已裝配有其它『零件的工件。如:重型建築構件和船舶構件。
(3)對小型調整時需要進行的磨削加工。如:在常見大型部件的有限部位上校正裝配件。
(4)用高速鈸形砂輪等,對工件最終成形或對工件與鄰接部位接合處的倒圓,對已經裝配或已經焊接的工件進行磨削。如:對汽車車體的加工。
(5)用於形狀不規則表面上的雕塑加工。如:模具的加工。
(6)工件光整加工。即要求對工件進行倒圓或光整磨削,使其表面美觀,性能滿意,而對形狀和尺寸無嚴格要求。如:用可彎曲鈸形砂輪加工不銹鋼製品,用PVA砂輪加工石材等。
(7)在工件表面的有限面積上做少量磨削,以便形成一種特殊的形狀,例如:各種刀具的銳磨等。
3、切割加工應用
樹脂薄片砂輪主要用於冶金工業的鋼棒、鋼管、扁鋼、角鐵、槽鋼、鋼軌、鋼板等金屬材料的切割加工;半導體工業的硅、鍺、藍寶石、鐵素體、石墨、陶瓷、石英等金屬和非金屬材料的精密超薄切片加工;似及建築材料工業、化學工業、航空航天工業、機械工業、汽車工業、船舶工業的金屬材料和非金屬材料的切割加工。
在金屬材料切割加工中,採用樹脂薄片砂輪切割,具有以下優點:
(1)切割速度快。在切割金屬材料時,切割砂輪的切割速度是其它切削方法(如鋸、車切)的10倍。
(2)切割尺寸精度高。採用砂輪切割,其切口寬度和切割面的平整度,一般來說比金工鋸切要好。
(3)切割表面平滑。砂輪切割後其表面經常不須進行精加工,而鋸切後的切斷面很明顯。
(4)可用於硬質材料的切割加工。如淬硬鋼和金屬碳化物以及硬脆非金屬材料的切割加工。
(5)磨具使用過程中,自銳性好,不需要修整。
(6)成本低。使用砂輪切割所需成本明顯低於其它切割方法。
(7)其它方面的應用。如窄槽切口,或者淬硬鋼或超硬非金屬加工件的切縫等。
樹脂磨具切割加工所具有的這些特性,使其在許多金屬加工業和非金屬加工業,以及在工業生產的其它領域得到廣泛應用。
4、常規磨削加工應用
(1)用樹脂砂輪在外圓磨床或萬能磨床上對軸類、套筒以及其他類型零件的圓柱面、圓錐面和肩端面進行磨削加工。
(2)用樹脂砂輪外圓周面或砂輪的端面,如螺栓緊固砂輪、大氣孔砂輪、開槽砂輪、多孔砂輪和多孔帶溝槽砂輪,以及多用杯形砂輪、筒形砂輪的端面等,對機械零件的各種平直為滿足平直度、表面粗糙度和平面之間相互位置精度等要求而進行平面磨削加工。
(3)用樹脂砂輪的外圓面或樹脂磨頭,在內圓磨床、萬能磨床或專用磨床上,對表面質量要求較高的通孔、盲孔、台階孔、錐孔和軸承內溝道等部件進行內圓磨削加工。
(4)用樹脂砂輪、樹脂和橡膠導輪,在無心磨床上,採用柔性定位的方式,使用砂輪的外圓周面,對旋轉對稱的內圓或外圓表面進行無心磨削加工。
(5)用專用樹脂砂輪磨螺紋砂輪。在螺紋磨床上,對高精度及表面粗糙度的傳動螺紋,測量機件的螺紋,工量具螺紋和淬硬處理的螺紋部分進行螺紋加工。如螺紋、蝸桿、絲錐、滾刀、量規等帶錐螺紋、多頭螺紋、平行螺紋等磨削加工。
(6)用環氧樹脂珩磨輪以及雙錐面、蝶型、雙蝶型、蝸桿式砂輪等,在齒輪磨床上,對經淬硬處理的齒輪進行齒輪磨削加工。
(7)用樹脂強力磨砂輪,在工具磨削上,對具有較高的硬度熱硬性,耐磨性與足夠的強度和韌性的切削工具材料,如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金等,進行工具磨削加工,以達到理想的精度,表面粗糙度和正確的幾何形狀,使切削刃具具有較高的鋒利性和耐用度。
5、其它專用磨削加工中的應用
(1)用樹脂磨鋼軌砂輪,在專用鋼軌修磨列車上,對鋼軌進行修磨加工。
(2)用導電樹脂砂輪,在電解磨床上,對一些高硬度的零件,如各種硬質合金刀具、量具、擠壓拉絲模具、軋輥等,以及普通磨削很難加工的小孔、深孔、薄壁筒、細長桿零件和復雜型面的零件,進行電解磨削加工。其中電解作用佔加工量的95%。磨料的機械加工作用僅佔5%。因此,電解磨削比普通磨削加工效率高。
(3)用PVA(聚乙烯醇)拋光輪,PU(聚氨酯)拋光輪、無紡布拋光輪等,在拋光機上,對石材、玻璃、不銹鋼等進行拋光加工。
(4)磨錄音機磁頭、鍾表、儀器行業所用的精磨拋光砂輪。如FBB(耐水聚乙烯醇)砂輪等。
❻ PCD刀具主要用於什麼行業
聚晶金剛石刀具
1.聚晶金剛石(PCD)刀具概述
1.1 PCD刀具的發展
金剛石作為一種超硬刀具材料應用於切削加工已有數百年歷史。在刀具發展歷程中,從十九世紀末到二十世紀中期,刀具材料以高速鋼為主要代表;1927年德國首先研製出硬質合金刀具材料並獲得廣泛應用;二十世紀五十年代,瑞典和美國分別合成出人造金剛石,切削刀具從此步入以超硬材料為代表的時期。二十世紀七十年代,人們利用高壓合成技術合成了聚晶金剛石(PCD),解決了天然金剛石數量稀少、價格昂貴的問題,使金剛石刀具的應用范圍擴展到航空、航天、汽車、電子、石材等多個領域。
1.2 PCD刀具的性能特點
金剛石刀具具有硬度高、抗壓強度高、導熱性及耐磨性好等特性,可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態決定的。在金剛石晶體中,碳原子的四個價電子按四面體結構成鍵,每個碳原子與四個相鄰原子形成共價鍵,進而組成金剛石結構,該結構的結合力和方向性很強,從而使金剛石具有極高硬度。由於聚晶金剛石(PCD)的結構是取向不一的細晶粒金剛石燒結體,雖然加入了結合劑,其硬度及耐磨性仍低於單晶金剛石。但由於PCD燒結體表現為各向同性,因此不易沿單一解理面裂開。
PCD刀具材料的主要性能指標:①PCD的硬度可達8000HV,為硬質合金的80~120倍;②PCD的導熱系數為700W/mK,為硬質合金的1.5~9倍,甚至高於PCBN和銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;③PCD的摩擦系數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的摩擦系數為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;④PCD的熱膨脹系數僅為0.9×10
-6~1.18×10
-6,僅相當於硬質合金的1/5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度高;⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結在刀尖上形成積屑瘤。
1.3 PCD刀具的應用
工業發達國家對PCD刀具的研究開展較早,其應用已比較成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金剛石以來,對PCD刀具切削性能的研究獲得了大量成果,PCD刀具的應用范圍及使用量迅速擴大。目前,國際上著名的人造金剛石復合片生產商主要有英國De
Beers公司、美國GE公司、日本住友電工株式會社等。據報道,1995年一季度僅日本的PCD刀具產量即達10.7萬把。PCD刀具的應用范圍已由初期的車削加工向鑽削、銑削加工擴展。由日本一家組織進行的關於超硬刀具的調查表明:人們選用PCD刀具的主要考慮因素是基於PCD刀具加工後的表面精度、尺寸精度及刀具壽命等優勢。金剛石復合片合成技術也得到了較大發展,De
Beers公司已推出了直徑74mm、層厚0.3mm的聚晶金剛石復合片。
國內PCD刀具市場隨著刀具技術水平的發展也不斷擴大。目前中國第一汽車集團已有一百多個PCD車刀使用點,許多人造板企業也採用PCD刀具進行木製品加工。PCD刀具的應用也進一步推動了對其設計與製造技術的研究。國內的清華大學、大連理工大學、華中理工大學、吉林工業大學、哈爾濱工業大學等均在積極開展這方面的研究。國內從事PCD刀具研發、生產的有上海舒伯哈特、鄭州新亞、南京藍幟、深圳潤祥、成都工具研究所等幾十家單位。目前,PCD刀具的加工范圍已從傳統的金屬切削加工擴展到石材加工、木材加工、金屬基復合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通過對近年來PCD刀具應用的分析可見,PCD刀具主要應用於以下兩方面:①難加工有色金屬材料的加工:用普通刀具加工難加工有色金屬材料時,往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷,而PCD刀具則可表現出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型發動機活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機理的研究已取得突破)。②難加工非金屬材料的加工:PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、碳纖維增強塑料(CFRP)、人造板材等難加工非金屬材料的加工。如華中理工大學1990年實現了用PCD刀具加工玻璃;目前強化復合地板及其它木基板材(如MDF)的應用日趨廣泛,用PCD刀具加工這些材料可有效避免刀具易磨損等缺陷。
2.PCD刀具的製造技術
2.1 PCD刀具的製造過程
PCD刀具的製造過程主要包括兩個階段:①PCD復合片的製造:PCD復合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結合劑(其中含鈷、鎳等金屬)按一定比例在高溫(1000~2000℃)、高壓(5~10萬個大氣壓)下燒結而成。在燒結過程中,由於結合劑的加入,使金剛石晶體間形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等為主要成分的結合橋,金剛石晶體以共價鍵形式鑲嵌於結合橋的骨架中。通常將復合片製成固定直徑和厚度的圓盤,還需對燒結成的復合片進行研磨拋光及其它相應的物理、化學處理。②PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括復合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步驟。
2.2 PCD復合片的切割工藝
由於PCD復合片具有很高的硬度及耐磨性,因此必須採用特殊的加工工藝。目前,加工PCD復合片主要採用電火花線切割、激光加工、超聲波加工、高壓水射流等幾種工藝方法,其工藝特點的比較見表1。
表1 PCD復合片切割工藝的比較
工藝方法-工藝特點
電火花加工-高度集中的脈沖放電能量、強大的放電爆炸力使PCD材料中的金屬融化,部分金剛石石墨化和氧化,部分金剛石脫落,工藝性好、效率高
超聲波加工-加工效率低,金剛石微粉消耗大,粉塵污染大
激光加工-非接觸加工,效率高、加工變形小、工藝性差
在上述加工方法中,電火花加工效果較佳。PCD中結合橋的存在使電火花加工復合片成為可能。在有工作液的條件下,利用脈沖電壓使靠近電極金屬處的工作液形成放電通道,並在局部產生放電火花,瞬間高溫可使聚晶金剛石熔化、脫落,從而形成所要求的三角形、長方形或正方形的刀頭毛坯。電火花加工PCD復合片的效率及表面質量受到切削速度、PCD粒度、層厚和電極質量等因素的影響,其中切削速度的合理選擇十分關鍵,實驗表明,增大切削速度會降低加工表面質量,而切削速度過低則會產生「拱絲」現象,並降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會降低切割速度。
2.3 PCD刀片的焊接工藝
PCD復合片與刀體的結合方式除採用機械夾固和粘接方法外,大多是通過釺焊方式將PCD復合片壓制在硬質合金基體上。焊接方法主要有激光焊接、真空擴散焊接、真空釺焊、高頻感應釺焊等。目前,投資少、成本低的高頻感應加熱釺焊在PCD刀片焊接中得到廣泛應用。在刀片焊接過程中,焊接溫度、焊劑和焊接合金的選擇將直接影響焊後刀具的性能。在焊接過程中,焊接溫度的控制十分重要,如焊接溫度過低,則焊接強度不夠;如焊接溫度過高,PCD容易石墨化,並可能導致「過燒」,影響PCD復合片與硬質合金基體的結合。在實際加工過程中,可根據保溫時間和PCD變紅的深淺程度來控制焊接溫度(一般應低於700℃)。國外的高頻焊接多採用自動焊接工藝,焊接效率高、質量好,可實現連續生產;國內則多採用手工焊接,生產效率較低,質量也不夠理想。
2.4 PCD刀片的刃磨工藝
PCD的高硬度使其材料去除率極低(甚至只有硬質合金去除率的萬分之一)。目前,PCD刀具刃磨工藝主要採用樹脂結合劑金剛石砂輪進行磨削。由於砂輪磨料與PCD之間的磨削是兩種硬度相近的材料間的相互作用,因此其磨削規律比較復雜。對於高粒度、低轉速砂輪,採用水溶性冷卻液可提高PCD的磨削效率和磨削精度。砂輪結合劑的選擇應視磨床類型和加工條件而定。由於電火花磨削(EDG)技術幾乎不受被磨削工件硬度的影響,因此採用EDG技術磨削PCD具有較大優勢。某些復雜形狀PCD刀具(如木工刀具)的磨削也對這種靈活的磨削工藝具有巨大需求。隨著電火花磨削技術的不斷發展,EDG技術將成為PCD磨削的一個主要發展方向。
3.PCD刀具的設計原則
3.1 刀具材料的選擇
(1)合理選擇PCD粒度
PCD粒度的選擇與刀具加工條件有關,如設計用於精加工或超精加工的刀具時,應選用強度高、韌性好、抗沖擊性能好、細晶粒的PCD。粗晶粒PCD刀具則可用於一般的粗加工。PCD材料的粒度對於刀具的磨損和破損性能影響顯著。研究表明:PCD粒度號越大,刀具的抗磨損性能越強。採用De
Beers 公司SYNDITE 002和SYNDITE
025兩種PCD材料的刀具加工SiC基復合材料時的刀具磨損試驗結果表明,粒度為2μm的SYNDITE
002PCD材料較易磨損。
(2)合理選擇PCD刀片厚度
通常情況下,PCD復合片的層厚約為0.3~1.0mm,加上硬質合金層後的總厚度約為2~8mm。較薄的PCD層厚有利於刀片的電火花加工。De
Beers公司推出的0.3mm厚PCD復合片可降低磨削力,提高電火花的切割速度。PCD復合片與刀體材料焊接時,硬質合金層的厚度不能太小,以避免因兩種材料結合面間的應力差而引起分層。
3.2 刀具幾何參數與結構設計
PCD刀具的幾何參數取決於工件狀況、刀具材料與結構等具體加工條件。由於PCD刀具常用於工件的精加工,切削厚度較小(有時甚至等於刀具的刃口半徑),屬於微量切削,因此其後角及後刀面對加工質量有明顯影響,較小的後角、較高的後刀面質量對於提高PCD刀具的加工質量可起到重要作用。
PCD復合片與刀桿的連接方式包括機械夾固、焊接、可轉位等多種方式,其特點與應用范圍見表2。
表2 PCD復合片與刀桿連接方式的特點與應用
連接方式-特點-應用范圍
機械夾固-由標准刀體及可做成各種集合角度的可換刀片組成,具有快換和便於重磨的優點-中小型機床
整體焊接-結構緊湊、製作方便,可製成小尺寸刀具-專用刀具或難於機夾的刀具,用於小型機床
機夾焊接-刀片焊接於刀頭上,可使用標准刀桿,便於刃磨及調整刀頭位置-自動機床、數控機床
可轉位-結構緊湊,夾緊可靠,不需重磨和焊接,可節省輔助時間,提高刀具壽命-普通通用機床
4.PCD刀具的切削參數與失效機理
4.1 PCD刀具切削參數對切削性能的影響
(1)切削速度
PCD刀具可在極高的主軸轉速下進行切削加工,但切削速度的變化對加工質量的影響不容忽視。雖然高速切削可提高加工效率,但在高速切削狀態下,切削溫度和切削力的增加可使刀尖發生破損,並使機床產生振動。加工不同工件材料時,PCD刀具的合理切削速度也有所不同,如銑削Al2O3強化地板的合理切削速度為110~120m/min;車削SiC顆粒增強鋁基復合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度為30~40m/min。
(2)進給量
如PCD刀具的進給量過大,將使工件上殘余幾何面積增加,導致表面粗糙度增大;如進給量過小,則會使切削溫度上升,切削壽命降低。
(3)切削深度
增加PCD刀具的切削深度會使切削力增大、切削熱升高,從而加劇刀具磨損,影響刀具壽命。此外,切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。
不同粒度等級的PCD刀具在不同的加工條件下加工不同工件材料時,表現出的切削性能也不盡相同,因此應根據具體加工條件確定PCD刀具的實際切削參數。
4.2 PCD刀具的失效機理
刀具的磨損形式主要有磨料磨損、粘結磨損(冷焊磨損)、擴散磨損、氧化磨損、熱電磨損等。PCD刀具的失效形式與傳統刀具有所不同,主要表現為聚晶層破損、粘結磨損和擴散磨損。研究表明,採用PCD刀具加工金屬基復合材料時,其失效形式主要為粘結磨損和由金剛石晶粒缺陷引起的微觀晶間裂紋。在加工高硬度、高脆性材料時,PCD刀具的粘結磨損並不明顯;相反,在加工低脆性材料(如碳纖維增強材料)時,刀具的磨損增大,此時粘接磨損起主導作用。
5.結語
PCD刀具因其良好的加工質量和加工經濟性在非金屬材料、有色金屬及其合金材料、金屬基復合材料等切削加工領域顯示出其它刀具難以比擬的優勢。隨著PCD刀具的理論研究日益深入及其應用技術的進一步推廣,PCD刀具在超硬刀具領域的地位將日益重要,其應用范圍也將進一步拓展。
❼ 模具行業都包括哪些具體的種類啊
模具分類方法很多,過去常使用的有: 按模具結構形式分類,如單工序模,復式沖模等; 按使用對象分類,如汽車覆蓋件模具、電機模具等; 按加工材料性質分類,如金屬製品用模具,非金屬制用模具等; 按模具製造材料分類,如硬質合金模具等;按工藝性質分類,如拉深模、粉末冶金模、鍛模等。 這些分類方法中,有些不能全面地反映各種模具的結構和成形加工工藝的特點,以及它們的使用功能。為此,採用以使用模具進行成形加工的工藝性質和使用對象為主的綜合分類方法,將模具分為十大類,見表1各大類模具,又可根據模具結構、材料、使用功能以及制模方法等分為若干小類或品種。 序號 模具類型 模具品種 成形加工工藝性質及使用對象 1 沖壓模具(沖模) 沖裁模(無、少廢料沖裁、整修、光潔沖裁、深孔沖裁精沖模等),彎曲模具,拉深模具,單工序模具(沖裁、彎曲、拉深、成形等),復合沖模,級進沖模;汽車覆蓋件沖模,組合沖模,電機硅鋼片沖模 板材沖壓成形 2 塑料成型模具 壓塑模具,擠塑模具,注射模具(立式、式、角式注射模具);熱固性塑料注射模具,擠出成形模具(管材、簿膜扁平機頭等)發泡成形模具,低刀具工具泡注射成形模具,吹塑成形模具等 塑料製品成形加黃岩工藝(熱固性和熱塑性模塑料) 3 壓鑄模 熱室壓鑄機用壓鑄模,立式冷室壓鑄機用壓鑄模,臣式冷室壓鑄機用壓鑄模,全立式壓鑄機用壓鑄模,有色金屬(鋅、鋁、銅、鎂合金)壓鑄,黑色金屬壓鑄模 有色金屬與黑色金屬壓力鑄造成形工藝 4 鍛造成形模具 模鍛和大型壓力機用鍛模,螺旋壓力機用鍛模,平鍛機鍛模,輥鍛模等;各種緊固件冷鐓模,擠壓模具,拉絲模具,液態鍛造用模具等 金屬零件成形,採用鍛壓、擠壓 5 鑄造用金屬模具 各種金屬零件鑄造時採用的金屬模型 金屬澆鑄成形工藝 6 粉末冶金模具 成形模: 手動模:實體單向壓制、實體雙向壓制手動模;實體浮動壓模 機動模:大型截面實體浮動壓模,極掌單向壓模,套類單向、雙向壓模,套類浮動壓模 整形模: 手動模:徑向整形模,帶外台階套類全整形模,帶球面件整形模等 機動模:無台階實體件自動整形模,軸套拉桿式半自動整形饃,軸套通過式自動整形模軸套全整形自動模,帶外台階與帶外球面軸套全整形自動模等 粉末製品壓坯的壓製成形黃岩藝。主模具電加工設備用於銅基、鐵基粉末製品;機械零件,工具材料與製品易熱零件等 7 玻璃製品模具 吹一吹法成形瓶罐模具,壓一吹法成形瓶罐模具,玻璃器皿用模具等 玻璃製品成形工藝 8 橡膠成型模具 橡膠製品的壓膠模、擠膠模、注射模。橡膠輪胎模,「O」形密封圈橡膠模等 橡膠壓製成形工藝 9 陶瓷模具 各種陶瓷器皿等製品用的成形金屬模具 陶瓷製品成形工藝 10 經濟模具(簡易模具) 低熔點合金成形模具,薄板沖模,疊層沖模,硅橡膠模,環氧樹脂模,陶瓷型精鑄模,疊層型腔塑料模,快速電鑄成形模等 適用多品種少批量工業產品用模具,有很高經濟價值
❽ 半導體封裝中金屬刀切割和樹脂刀切割有什麼區別
區別在於封裝的硬化程度的不同
❾ 常見復合材料的功能及用途
常見復合材料
一.玻璃纖維復合材料----玻璃鋼
增強劑:玻璃纖維(SiO2+其他氧化物)比強度和比模量高,耐高溫,化學穩定性好,電絕緣性較好.
(1)熱塑性玻璃鋼
粘結劑:熱塑性樹脂-尼龍,聚烯烴類,聚苯乙烯類,(熱塑性聚脂,聚碳酸脂)機械性能,介電性能,耐熱性和抗衰老性能較好
(2)熱固性玻璃鋼
粘結劑:熱固性樹脂---酚醛樹脂,環氧樹脂(不飽和聚酯樹脂,有機硅樹脂)
性能:輕,比強度高(高於銅合金和鋁合金,有高於合金鋼),耐蝕性好,介電性能優越,成型性能良好剛度較差,易老化,易蠕變.
用途:玻璃纖維/尼龍-軸承,軸承架,齒輪;玻璃纖維/聚苯乙烯-汽車內裝飾製品,機殼.
二.碳纖維復合材料
增強劑:碳纖維(石墨)高強度,高彈性模量且2000°
C以上保持不變;-180°
C不變脆.
(1)碳纖維樹脂復合材料
基體-----環氧樹脂,酚醛樹脂,聚四氟乙烯性能普遍優於玻璃鋼;
用途:航天材料-----飛行器,火箭外層材料,天線支架,殼體,機架
,齒輪,軸承,活塞,密封圈,化工容器
(2)碳纖維金屬復合材料
基體-----金屬(主要為熔點較低的金屬或合金,如碳纖/鋁錫合金)
性能特點:接近於金屬熔點仍有很好的強度和彈性模量
用途:碳纖/鋁錫合金-高強度高級軸承其減磨性能優於鋁錫合金.
三、硼纖維復合材料
增強劑:硼纖維------硼纖維沉積於鎢絲
(1)硼纖維樹脂復合材料
基體-環氧樹脂,聚苯並咪唑,聚醯亞胺樹脂
性能:抗壓強度為碳纖維復合材料的2~2.5倍,剪切強度高,蠕變小,硬度和彈性模量高,高疲勞強度(340~390MN/m2),耐輻射,化學穩定(水,有機溶劑,燃料,潤滑劑),導熱性能和導電性能好,硼纖維是半導體.
應用:航空和宇航材料,如:翼面,儀表盤,轉子,葉片,直升機螺旋槳葉的傳動軸等
(2)硼纖維金屬復合材料
基體-鋁鎂及其合金,鈦及其合金應用:航空,火箭
性能:如鋁基復合材料的強度,彈性模量,疲勞極限高於高強鋁合金和耐熱鋁合金,比強度高於鋼和鈦合金.
四.金屬基復合材料
金屬和陶瓷組成的復合材料,屬顆粒增強復合材料,又稱金屬陶瓷.
硬質合金
性能及應用:具有高硬度,高耐磨性,高的紅硬性,高的熱穩定性和抗氧化性.
適用於各種高速切削刀具,各種高溫下工作的耐磨件,如熱拉絲模等.
1.鎢鈷類硬質合金-由鈷Co和碳化鎢WC壓制燒結而成
牌號:YG+Co的百分含量,如:YG3,YG6,YG8.Co的含量越高,其韌性越好.
性能特點-高硬度,高耐磨性,高的紅硬性,韌性較好.
用途-製作切削鑄鐵,有色金屬和非金屬材料等脆性材料的刀具.如:YG8刀具適合粗加工鑄鐵,YG3適合精加工鑄鐵,YG6適合半精加工鑄鐵.
2.鎢鈦鈷類硬質合金-由鈷Co和碳化鎢WC+TiC壓制燒結而成
牌號:YT+TiC的百分含量,如:YT5,YT15,YYT30.TiC含量越高,其韌性越好.
性能特點-硬度和紅硬性高於YG類,韌性,強度略低於YG類.
用途-製作切削各種鋼的刀具.如:YT5刀具適合粗加工鋼,YT15適合精加工鋼,YT適合半精加工鋼.
3.鎢鈦鉭鈷類硬質合金-由鈷Co+WC+TiC+TaC壓制燒結而成
牌號:YW
如:YW1
和
YW2
性能特點-兼具YG,YT優點,又稱通用硬質合金及萬能硬質合金.
用途:製作切削耐熱鋼及合金等難加工材料的刀具.