Tek katmanlı elmas aletler için çözümler

Tek katmanlı elmas aletlerin lehimleme durumunun özeti ve analizi:
1. Aracı Alaşımlar Üzerine Araştırma 
1.1 Nikel bazlı alaşımlar

• Yüksek frekanslı indüksiyon veya vakum lehimleme (1050 derece -1100 derecesi, birkaç saniye ila birkaç dakika boyunca ısı korunması) yoluyla Ni-Cr alaşımları (Cr, Si, B ve diğer elemanlar içeren) gibi yaygın olarak kullanılır, arayüz, bağlanma gücünü önemli ölçüde artıran cr₃c₂ ve cr₇c₃ gibi karbürler üretir.
• İsviçre, argon korumalı aralık ile birlikte alev püskürtme kullanıyor ve Almanya, taşlama verimliliğinin elektrokaplama aletlerinin 3,5 katından fazla olduğunu doğrulıyor. -
• Çin'deki Nanjing Havacılık ve Astronotik Üniversitesi, karbür tabakasının arayüz reaksiyon analizi yoluyla bağlanmanın anahtarı olduğunu doğruladı.

 

1.2 Gümüş bazlı alaşımlar

• Ag-Cu-Ti lehim dolgusu (AG67%-CU20%-TI12 gibi) vakum lehimlemede bir TIC tabakası üretir ve bağlanma mukavemeti 133MPA'ya (Harbin Teknoloji Enstitüsü) ulaşır.
• Eklenen CR'li Ag-Cu alaşımları havada lehimlenebilir ve yüksek sıcaklıklarda (Nanjing Havacılık ve Astronotik Üniversitesi) elmas grafitasyonunu önlemek için arayüzde Cr₃c₂ üretilir.

 

1.3 Bakır bazlı alaşımlar

• Cu-sn-ti-zr ve diğer alaşımlar, vakum lehimleme (930 ° C) yoluyla çok katmanlı tik yapılar oluşturur. Xi'an Jiaotong Üniversitesi'nin ev yapımı bakır bazlı lehimleme malzemesi düşük bir lehimleme sıcaklığına sahiptir, aşındırıcı parçacıklardan termal hasarı azaltır ve daha geniş bir uyarlanabilirliğe sahiptir.
• Tayvan Üniversitesi vakum ve lazer lehimlemeyi karşılaştırdı ve vakum koşullarının sürekli tik filmler oluşturduğunu, lazer işlemleri ise sadece süreksiz katmanlar ürettiğini buldu.

 

2. Lesting işlemi ve parametre optimizasyonu 
2.1 ProCess Yöntemi

• Yüksek frekanslı indüksiyon lehimleme: Nikel bazlı alaşımlar için uygun olan hızlı hız (birkaç saniye ila on saniye) argon veya yerel gaz koruması gerektirir.
• Vakum Fırını Düzeltme:Kesin sıcaklık kontrolü (920 ° C -1000 ° C, 10-25 dakika için yalıtım), yeterli arayüz reaksiyonu ve elmasın oksidasyondan korunması gibi.
• Lazer lehimleme: Tayvan Üniversitesi'ndeki deneyler, yüksek verimli olduğunu (10 saniyede tamamlandığını) göstermektedir, ancak arayüz karbür tabakasının sürekliliği zayıftır.

 

 

 

2.2 Anahtar Parametreler

• Sıcaklık: Çok yüksek, elmasın grafitleştirilmesine yol açacaktır (örneğin, Ag-Cu-Ti lehim 940 ° C'de en iyi bağlanma mukavemetine sahiptir).
• Sıcak tutma süresi: CR bazlı alaşımlar aşırı difüzyonu önlemek için daha kısa bir süre (6-30 saniye) gerektirir; Bakır bazlı alaşımlar yeterli arayüz reaksiyonu sağlamak için 10 dakika gerektirir.
• Koruyucu atmosfer: Argon veya vakum (0. 2pa {{2} × 10⁻³pa) oksidasyonu azaltabilir ve ıslanabilirliği artırabilir.

 

3. Arayüz reaksiyonu ve bağlanma mekanizması

• Geçiş metalleri (TI, CR), bir metalurjik bağ oluşturan bir karbür tabakası (Cr₃c₂, Tic, vb.) Oluşturmak için elmas yüzeyi ile reaksiyona girer.
• Nikel bazlı lehimde CR'nin difüzyonu ve zenginleştirilmesi anahtardır, gümüş bazlı lehim Ti'nin aktif reaksiyonuna dayanır.
• Arayüzdeki karbürlerin morfolojisi, bağlanma gücünü etkiler. Örneğin, sürgün şeklindeki cr₇c₃ ve pul cr₃c₂, bağlanma stabilitesi üzerinde farklı etkilere sahiptir.

 

4. Aşındırıcı tahıl optimizasyonu düzenleme teknolojisi
4.1 Amaç:

Çip alanını artırın, taşlama sıcaklığını azaltın ve takım ömrünü uzatın (örneğin, optimize edilmiş düzenleme elmas miktarını yarıya indirebilir ve kesme hızını iki katına çıkarabilir).

 

4.2 Uygulama Yöntemi

• Çoğaltma Teknolojisi: SI Şablonu, küçük boyutlu aşındırıcılar için uygun olan mikro gözenekli biriktirilmiş elmas filmi baskılar.
• Kabuk Kalıp Dağıtım Yöntemi: Karmaşık kavisli yüzey aletleri için uygun, lehimleme malzemesini ve aşındırıcı taneleri doldurmak için önceden ayarlanmış delikler refrakter kaplama.
• Lazer Hızlı Prototipleme: Sabit nokta lehimleme için yüksek hassasiyetle ancak yüksek maliyetle CAD verileri lazer taraması kullanın.

 

5. Performans Karşılaştırma ve Uygulama Etkisi

• Elektrokaplama ve sinterleme aletleri ile karşılaştırıldığında, lehimlenmiş aletlerin aşındırıcı tane maruz kalma yüksekliği daha büyüktür (%70'e kadar), bağlanma mukavemeti iyileştirilir ve elmas dökülme oranı önemli ölçüde azalır.

 

5.1 Test Olguları:

• Lehiperli elmas taşlama tekerleklerinin ömrü, elektrokürlenmiş taşlama tekerleklerinin 3 katından daha fazladır ve yüksek verimli taşlama sıcaklığı%30 -50%30 azalır.
• Granit işlenmedeki tek katmanlı lehimlenmiş testere bıçaklarının verimliliği, elektrokürlenmiş aletlerin 4,9 katıdır.

 

 

6. Mevcut zorluklar ve gelecekteki talimatlar
6.1 İşleme Zorlukları:

• Kütle üretim stabilitesinin yüksek performanslı kontrolü, ince taneli aşındırıcı parçacıklar (mikro-powder-dereceli elmasın düzgün dağılımı gibi).

 

6.2 Araştırma Yönergeleri:

• Lehimleme malzemesi bileşiminin iyileştirilmesi (ıslanabilirliği düzenlemek için nadir toprak elemanlarının eklenmesi gibi).
• Otomatik üretim (Lazer Aralıklı Hızlı Prototipleme, aşındırıcı otomatik düzenleme ekipmanının araştırılması ve geliştirilmesi).
• Uygulama alanlarını genişletin (petrol matkabı bitleri, hassas seramik işleme vb.).

 

Araştırma Sonuç
Liping teknolojisi, arayüzeysel kimyasal metalurjik bağ yoluyla tek katmanlı elmas aletlerin performansını önemli ölçüde artırır. Nikel bazlı, gümüş bazlı ve bakır bazlı lehim malzemelerinin her birinin kendi avantajları vardır.

 

Gelecekte, büyük ölçekli üretimin zorluklarının üstesinden gelmek, aşındırıcı düzenlemenin optimizasyonunu yeni lehimleme malzemelerinin geliştirilmesi ile birleştirmek ve verimli işleme alanında yaygın uygulamasını teşvik etmek gerekir.