Ang mga modernong cutting tool na materyales ay nakaranas ng higit sa 100 taon ng kasaysayan ng pag-unlad mula sa carbon tool steel hanggang sa high-speed tool steel,sementadong karbid, kasangkapang seramikatsuperhard tool na materyales. Sa ikalawang kalahati ng ika-18 siglo, ang orihinal na materyal ng kasangkapan ay pangunahing carbon tool steel. Dahil sa oras na iyon ito ay ginamit bilang ang pinakamahirap na materyal na maaaring machined sa cutting tool. Gayunpaman, dahil sa napakababang temperatura nito na lumalaban sa init (sa ibaba 200°C), ang mga carbon tool steel ay may kawalan ng pagiging kaagad at ganap na mapurol dahil sa pagputol ng init kapag nag-cut sa mataas na bilis, at ang hanay ng pagputol ay limitado. Samakatuwid, inaasahan namin ang mga materyales sa tool na maaaring i-cut sa mataas na bilis. Ang materyal na lumilitaw upang ipakita ang inaasahan na ito ay high-speed na bakal.
Ang high-speed steel, na kilala rin bilang front steel, ay binuo ng mga Amerikanong siyentipiko noong 1898. Ito ay hindi gaanong naglalaman ng mas kaunting carbon kaysa sa carbon tool steel, ngunit ang tungsten ay idinagdag. Dahil sa papel ng matigas na tungsten carbide, ang katigasan nito ay hindi nababawasan sa ilalim ng mataas na mga kondisyon ng temperatura, at dahil maaari itong i-cut sa bilis na mas mataas kaysa sa bilis ng pagputol ng carbon tool steel, pinangalanan itong high-speed steel. Mula 1900~-1920, lumitaw ang high-speed na bakal na may vanadium at cobalt, at ang paglaban nito sa init ay nadagdagan sa 500~600 °C. Ang bilis ng pagputol ng pagputol ng bakal ay umabot sa 30~40m/min, na tumaas ng halos 6 na beses. Simula noon, kasama ang serialization ng mga elementong bumubuo nito, nabuo ang tungsten at molybdenum high-speed steels. Malawak pa rin itong ginagamit hanggang ngayon. Ang paglitaw ng high-speed steel ay nagdulot ng a
rebolusyon sa pagproseso ng pagputol, lubos na pagpapabuti ng produktibidad ng pagputol ng metal, at nangangailangan ng kumpletong pagbabago sa istraktura ng tool ng makina upang umangkop sa mga kinakailangan sa pagganap ng pagputol ng bagong materyal na ito ng tool. Ang paglitaw at karagdagang pag-unlad ng mga bagong tool sa makina, sa turn, ay humantong sa pagbuo ng mas mahusay na mga materyales sa tool, at ang mga tool ay pinasigla at binuo. Sa ilalim ng mga bagong kundisyon ng teknolohiya sa pagmamanupaktura, ang mga high-speed steel tool ay mayroon ding problema sa paglilimita sa tibay ng tool dahil sa pagputol ng init kapag pagputol sa mataas na bilis. Kapag ang bilis ng pagputol ay umabot sa 700 °C, ang high-speed na bakal
ang tip ay ganap na mapurol, at sa bilis ng pagputol sa itaas ng halagang ito, ganap na imposibleng i-cut. Bilang resulta, ang mga materyales sa tool ng carbide na nagpapanatili ng sapat na tigas sa ilalim ng mas mataas na mga kondisyon ng temperatura ng pagputol kaysa sa itaas ay lumitaw at maaaring putulin sa mas mataas na temperatura ng pagputol.
Maaaring i-cut ang malambot na materyales gamit ang matitigas na materyales, at upang maputol ang matitigas na materyales, kailangang gumamit ng mga materyales na mas mahirap kaysa rito. Ang pinakamahirap na sangkap sa Earth sa ngayon ay brilyante. Kahit na ang mga natural na diamante ay matagal nang natuklasan sa kalikasan, at mayroon silang mahabang kasaysayan ng paggamit ng mga ito bilang mga tool sa paggupit, ang mga sintetikong diamante ay matagumpay ding na-synthesize noong unang bahagi ng 50s ng ika-20 siglo, ngunit ang tunay na paggamit ng mga diamante upang malawakang makagawapang-industriya cutting tool na materyalesay isang bagay pa rin ng mga nagdaang dekada.
Sa isang banda, sa pag-unlad ng modernong teknolohiya sa kalawakan at teknolohiya ng aerospace, ang paggamit ng mga modernong materyales sa inhinyero ay nagiging mas at mas sagana, kahit na ang pinahusay na high-speed na bakal, sementadong karbida, atbagong ceramic tool materialssa pagputol ng mga tradisyunal na workpiece sa pagproseso, ang bilis ng pagputol at ang produktibidad ng pagputol ay nadoble o kahit na dose-dosenang beses na nadagdagan, ngunit kapag ginagamit ang mga ito upang iproseso ang mga materyales sa itaas, ang tibay ng tool at ang kahusayan ng pagputol ay napakababa pa rin, at ang kalidad ng pagputol ay mahirap. upang magarantiya, kung minsan kahit na hindi maproseso, ang pangangailangan na gumamit ng mas matalas at mas maraming wear-resistant na mga materyales sa tool.
Sa kabilang banda, sa mabilis na pag-unlad ng modernongpaggawa ng makinaryaat industriya ng pagpoproseso, ang malawak na aplikasyon ng mga awtomatikong machine tool, computer numerical control (CNC) machining center, at unmanned machining workshop, upang higit na mapabuti ang katumpakan ng pagproseso, bawasan ang oras ng pagbabago ng tool, at pagbutihin ang kahusayan sa pagpoproseso, parami nang parami ang mga kagyat na kinakailangan. ginawa upang magkaroon ng mas matibay at matatag na mga tool na materyales. Sa kasong ito, ang mga tool ng brilyante ay mabilis na binuo, at sa parehong oras, ang pag-unlad ngmga materyales sa tool ng brilyanteay lubos ding na-promote.
Mga materyales sa tool na brilyanteay may isang serye ng mga mahuhusay na katangian, na may mataas na katumpakan sa pagproseso, mabilis na bilis ng pagputol at mahabang buhay ng serbisyo. Halimbawa, ang paggamit ng Compax (polycrystalline diamond composite sheet) na mga tool ay maaaring matiyak ang pagproseso ng sampu-sampung libong mga bahagi ng silicon aluminum alloy piston ring at ang kanilang mga tip sa tool ay karaniwang hindi nagbabago; Ang machining aircraft aluminum spars na may Compax large-diameter milling cutter ay maaaring umabot sa bilis ng pagputol na hanggang 3660m/min; Ang mga ito ay hindi maihahambing sa mga tool ng carbide.
Hindi lang iyon, ang paggamit ngmga materyales sa tool ng brilyantemaaari ring palawakin ang larangan ng pagpoproseso at baguhin ang tradisyonal na teknolohiya sa pagpoproseso. Noong nakaraan, ang pagpoproseso ng salamin ay maaari lamang gumamit ng proseso ng paggiling at pag-polish, ngunit ngayon hindi lamang natural na solong kristal na mga tool na brilyante, ngunit sa ilang mga kaso ay maaari ding gamitin ang PDC super-hard composite tool para sa super-precision close cutting, upang makamit ang pagliko. sa halip na gumiling. Sa paglalapat ngnapakahirap na mga tool, ang ilang mga bagong konsepto ay lumitaw sa larangan ng machining, tulad ng paggamit ng mga tool ng PDC, ang paglilimita sa bilis ng pagliko ay hindi na ang tool kundi ang machine tool, at kapag ang bilis ng pagliko ay lumampas sa isang tiyak na bilis, ang workpiece at ang tool ay gumagana. hindi init. Ang mga implikasyon ng mga groundbreaking na konsepto na ito ay malalim at nag-aalok ng walang limitasyong mga prospect para sa modernong industriya ng machining.
Oras ng post: Nob-02-2022
