إدراجات من الألماس متعدد الكريستالات والكربيد المركب (PCD / CC)
PCD / CC هو الماس الأكثر استخدامًا لتصنيع مركبات المصفوفة المعدنية. يتم تشكيلها عن طريق تلبيد أو الضغط على طبقة من الماس متعدد البلورات بسمك {0}. 5-1 ملم على سطح ركيزة كربيد مثبتة بقوة وصلابة جيدين. قوة الانحناء لهذه الشفرة المركبة هي في الأساس نفس قوة كربيد الأسمنت ، وصلابة سطح العمل قريبة من صلابة الماس متعدد الكريستالات PCD ، وقابلية اللحام جيدة ، وإعادة الطحن سهلة ، والتكلفة هي قليل. يكون إدراج كربيد التنجستن الماسي نموذجي متعدد الكريستالات مسطحًا أو يشبه الصفيحة ، ثم يتم قطعه بالليزر إلى الشكل والحجم المطلوبين للإدراج. عادة ما تكون PCD / CC ملحومة أو مثبتة بالآلة ، ويتم تصنيعها في أدوات قطع مختلفة مثل الخراطة والحفر والطحن واللكم والتوسيع والتثقيب والنشر. يرتبط أداء PCD / CC بحجم حبيبات الماس. تنتج De Beers إدخالات PCD في أصناف 002 و 010 و 025 ، بمتوسط أحجام حبيبات 2 ميكرومتر و 10 ميكرومتر و 25 ميكرومتر على التوالي. كلما كان حجم الحبيبات أكبر ، زاد تراكم حجم الماس ، زادت مقاومة التآكل وعمر الأداة الأطول ، لكن جودة حافة القطع أسوأ قليلاً ، مما يجعل من الصعب صنع أداة عالية الدقة. على العكس من ذلك ، فإن الأدوات الدقيقة لها نصف قطر غير حاد لحافة القطع (بشكل عام 1-2 من أدوات PCD) ، وجودة السطح المشكل بالآلات جيدة. لذلك ، يتم تكرير حبيبات البلورات الكريستالية باستمرار ، وهناك بلورات دقيقة تحتوي على حمض واحد أو حتى أقل من 0.5 حمض. تحقيقا لهذه الغاية ، ينبغي النظر في عمر الأداة وجودة السطح المشكل بشكل شامل لتحديد الدرجة المناسبة من الألماس متعدد الكريستالات وإدراج مركب كربيد الأسمنت.
الماس CVD
الماس CVD عبارة عن مادة ألماس نقية ذات مقاومة عالية للتآكل ، بدون مواد رابطة ، ويتم تحضيرها بضغط منخفض (<0.1MPa). CVD diamond comes in two forms: CVD thin film coating (CD) and CVD thick film (TFD).
يتم تشكيل القرص المضغوط عن طريق ترسيب طبقة من الألماس الشبيه بالفيلم بسمك أقل من 50 ميكرومتر (عادة 10 ~ 30 ميكرومتر) مكونة من بلورات متعددة على ركيزة كربيد أسمنتية (المعروفة باسم سبيكة من النوع K) بواسطة عملية ترسيب البخار الكيميائي (CVD) . أظهر الاستخدام أن الأدوات المطلية بالماس القرص المضغوط ليست مناسبة لتصنيع مركبات مصفوفة معدنية ، لأن الجسيمات الصلبة في المركب يمكن أن تتآكل من خلال الطلاء على سطح الأداة في وقت قصير.
يقوم TFD بترسيب طبقة سميكة من الماس لا أساس لها بسمك يصل إلى 3-5 مم ، ثم تقطيع الفيلم السميك إلى قطع صغيرة ذات شكل معين وفقًا للاحتياجات ، ثم لحامها على كربيد الأسمنت لتشكيل شفرة أو أداة مركبة.
يتميز TFD بأداء شامل جيد ، ولا يحتوي على عيوب تباين الماس الطبيعي ، لأنه لا توجد رابطة معدنية ، ومحتوى الشوائب منخفض ، والنقاء قريب من 100 في المائة ، وبالتالي فإن الصلابة والتوصيل الحراري أعلى من PCD ، عامل الاحتكاك أصغر ، مادة كيميائية. الاستقرار أفضل ، وأداء مركبات المصفوفة المعدنية جيد جدًا.
تظهر منحنيات اهتراء الأداة لـ 4 0 بالمائة SiCP A356MMC مع ماسين ، PCD و TFD. شروط القطع المستخدمة في الاختبار في الشكل 2 هي: سرعة القطع 4 0 0 م / دقيقة ، ومعدل التغذية 0.05 مم / ص ، وكمية القطع الخلفي (عمق القطع) 0.5 مم ، وسائل القطع. يمكن أن نرى من الشكل 2 أن TFD الماسي ذو الأغشية السميكة هو الأفضل لمعالجة 40 بالمائة من مركبات المصفوفة المعدنية SiCP ؛ PCD025 هو الثاني ، و PCD002 له أقل عمر للأداة. يوضح الجدول 1 معلمات القطع التي أوصى بها De Beers لتصنيع مركبات المصفوفة المعدنية مع إدراج الماس متعدد الكريستالات SYNDITE 025. أظهر البحث أنه مع زيادة سرعة القطع وانخفاض معدل التغذية ، ستنخفض قيمة Ra لخشونة السطح الآلية ، في حين أن كمية أداة القطع الخلفي ليس لها تأثير كبير على Ra. لذلك ، عند الانتهاء ، يجب أن تأخذ سرعة القطع القيمة الأكبر في الجدول 1 ، ويجب أن يأخذ معدل التغذية القيمة الأصغر.
يمكن أن تكون معالجة مركبات المصفوفة المعدنية بالماس قطعًا جافًا أو قطعًا رطبًا. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض الاستقرار الحراري للماس ، فسيتم تفحيمه (على سبيل المثال ، الجرافيت) عند 700-800 درجة مئوية ، مما يقلل بشكل كبير من عمر الأداة. إذا تم استخدام سائل القطع للقطع الرطب ، فيمكن تقليل درجة حرارة القطع ويمكن زيادة عمر الأداة. ومع ذلك ، قبل قطع الأداة في قطعة العمل ، يجب سكب سائل القطع حتى يتم الانتهاء من القطع. يجب توفير سائل القطع بشكل مستمر ، وليس بشكل متقطع ، وإلا فإنه سيؤدي بسهولة إلى تلف الأداة أو كسرها. بنفس الطريقة ، أثناء عملية القطع ، من الضروري تجنب إيقاف أو تغيير كمية القطع قدر الإمكان.