Wear Characteristics of Ceramic Materials in CNC Machining

Агуулгын цэс

Танилцуулга

Хөөе, үйлдвэрлэлийн тоглоомын хүмүүс ээ, керамик эдлэлийн талаар ярилцъяCNC боловсруулах. Эдгээр материалууд нь үнэхээр хатуу ширүүн боловч тэдгээрийг хэлбэржүүлэх гэж оролдоход үнэхээр цөөхөн байдаг. Бид юу ч биш юм шиг элэгдэлд ороход хэцүү хэрнээ буруу харвал хагарчихаар хэврэг зүйлтэй харьцаж байна гэж хэлэх гэсэн юм. Турбины ирийг тээрэмдэх эсвэл шүдний имплантыг нунтаглаж байгаа эсэхээс үл хамааран элэгдэл нь зөвхөн багаж хэрэгсэл тань уйтгартай байхаас гадна керамик хэрхэн тэсвэрлэх, таны зүсэгчтэй хэрхэн тулалдах, энэ нь ажлыг гүйцэтгэхэд юу гэсэн үг вэ гэсэн үг юм.

Керамик бол бидний дассан металл шиг биш юм. Ган гулзайлт, хөнгөн цагаан чипс, гэхдээ керамик уу? Тэд маш хатуу, халуунд тэсвэртэй, луус шиг зөрүүд гэх мэт өөрийн гэсэн лигт багтдаг. Тийм ч учраас тэд сансар огторгуй, эмнэлгийн эд зүйл, тэр ч байтугай огтлох хэрэгсэлд маш том байдаг. Гэхдээ ижил шинж чанарууд нь тэднийг машинд хэцүү болгодог. Танд бичил хагарал нэвтрэн орж, багаж хэрэгсэл нь хүссэнээс чинь хурдан элэгдэж, заримдаа халуухан химийн бодисууд ч гарч ирдэг. CNC-ийн ажилд керамик хэрхэн элэгдсэнийг олж мэдэх нь зөвхөн дэлгүүрийн яриа биш, харин цаг хугацаа, бэлэн мөнгө, бухимдалыг хэмнэх түлхүүр юм. Тиймээс тэднийг юу догдлуулдаг, хэрхэн өмсдөг, энэ талаар юу хийж чадах талаар траншейнаас олон бодит жишээн дээр ухаж үзье.

CNC боловсруулахад керамик материалыг ойлгох

Тэгэхээр, керамиктай холбоотой асуудал юу вэ? Эдгээр нь таны эмээгийн шавар сав биш, тэдгээр нь хөнгөн цагааны исэл, цахиурын карбид, циркон, цахиурын нитрид зэрэг техникийн амьтад юм. Органик бус, металл бус зүйлээр хийгдсэн бөгөөд галзуу өндөр температурт чанаж болгосон тул тэдгээрийг шийтгэхийн тулд бүтээдэг. CNC-д тэдгээр нь таны хийж буй эд анги, лац, тусгаарлагч гэх мэт, эсвэл цөцгийн тосоор халуун хутгаар хутгах мэт хатуу хайлшийг зүсэж зүсэх хэрэгсэл болгон харагдана.

Хөнгөн цагааны исэл авна. Хэрэв та оноогоо хадгалж байгаа бол энэ нь очир алмааз шиг хатуу, Мохс 9-тэй тэнцэхүйц тул үүнийг хийх ёстой. Энэ нь элэгдэлд тэсвэртэй, гэхдээ үүнийг хэт хурдан боловсруулж үзээрэй, тэгвэл та жижиг хагарал гарч ирэхийг харах болно. Би тэнд очиж, дэлгүүрт хөнгөн цагааны тусгаарлагчийг яаравчлахыг хараад QC ан цавыг барьж автал эд анги нь зүгээр байсан. Цахиурын карбид бол өөр нэг араатан юм. Шахуургын чигжээс гэх мэт зүйлд ашигладаг бөгөөд энэ нь маш хатуу тул ихэнх багажийг инээдэг. Би залуус карбидын зүсэгчийг цаг алдалгүй шатаахыг харсан.

Дараа нь циркон, хатуу ширүүн хүүхэд байна. Энэ нь бусад керамик эдлэлүүдтэй харьцуулахад бага зэрэг давуу талтай бөгөөд энэ нь хип үе гэх мэт зүйлсийг төгс болгодог. Циркон титэм боловсруулдаг шүдний лабораторид хагарахаас сэргийлэхийн тулд зүсэлт хийх шаардлагатай байсныг би санаж байна, тэр ч байтугай багажнууд нь цохиулж байсан. Хамгийн гол нь керамик нь өөр сэтгэлгээг шаарддаг. Тэд метал шиг уучлахгүй бөгөөд элэгдлийн түүх нь өөрсдийн хүч чадлыг хачирхалтай байдлын эсрэг тэнцвэржүүлэх явдал юм.

Керамик эдлэлийг CNC боловсруулахад элэгдлийн механизм

За ингээд нарийн ширийн зүйлдээ орцгооё: керамик эдлэлийг CNC-ээр урлаж байхад яаж элэгддэг вэ? Энэ бол нэг зүйл биш; Энэ нь физик нунтаглах, хэврэг хугарал, заримдаа халуунд халах зэрэг эмх замбараагүй холимог юм.

Зүлгүүрийн хувцас бол хамгийн том зүйл юм. Керамик нь стероидууд дээрх зүлгүүртэй адил бөгөөд багажийг зажилдаг хатуу хэсгүүд юм. Цахиурын карбидыг боловсруулах нь сонгодог тохиолдол юм. SiC элэгдлийн хавтанг хайчилж, багаж хэрэгсэл нь хэтэрхий хурдан бүдгэрч, барзгар өнгөлгөө үлдээж байгааг би харсан. Энэ хатуулаг нь замбараагүй, илүү зөөлөн зүйлийг нунтаглана.

Дараа нь та бичил хагарал, шууд хугаралтай болно. Керамик нь нугардаггүй; тэд цохив. Таслагчаа хэт хүчтэй түлхэхэд хов жив шиг хагарал үүсэх болно. Би нэг залуугийн борын нитридыг боловсруулдаг тухай сонссон - керамикийн хувьд зөөлөн боловч хэврэг хэвээр байна. Тэр тэжээлийн хурдыг cranked, болон bam, хамрах хүрээний дагуу ан цав дүүрэн хэсэг. Бүхэл бүтэн багцыг сүйтгэсэн.

Хит ч бас тоглогч. CNC ажил нь оч үүсгэдэг бөгөөд керамик нь температурыг хэмжиж чаддаг бол хурдан халааж, хөргөх нь тэднийг цочирдуулж, хагардаг. Цахиурын нитрид нь өндөр халуунд аварга юм, гэхдээ би хуурай боловсруулалт буруу болсныг харсан - хэт их халж, гадаргуу нь хуваагдаж эхэлсэн. Багаж хэрэгсэл бас зовж байна; керамик чулуу шиг хатуу хэвээр байхад тэдгээр нь зөөлөрдөг.

Заримдаа бүр химийн бодисууд хүртэл тоглодог. Тийм ч түгээмэл биш, гэхдээ титан карбидтай хольсон хөнгөн цагааны исэл гэх мэт зүйл бол өндөр температур нь багажтай урвалд ороход хүргэдэг. Керамик оруулгатай ган хайчлах хэрэгсэл нь ердийн нунтаглалтаас гадна химийн задралаас илүү хурдан элэгддэг гэсэн судалгаанаас энэ тухай уншсан.

Энэ бол хэзээ ч зөвхөн нэг нь биш—энэ бол тагийн баг юм. Үрэлт нь бүх зүйлийг эхлүүлж, хагарал нь эд ангиудыг сулруулж, дулааныг битүүмжлэх болно. Үүнийг сайтар хянаж байх нь сайн гүйлтийг хаягдал овоолгоос ялгах зүйл юм.

Керамик CNC боловсруулахад элэгдэлд нөлөөлөх хүчин зүйлс

Энэ бүх хувцаслалтад юу нөлөөлж байна вэ? Энэ нь зөвхөн керамик биш бөгөөд таны багаж хэрэгсэл, машиныг хэрхэн ажиллуулж байгаа зэрэг бүх зүйл өөрийн гэсэн үг юм.

Керамикаас өөрөө эхэл. Цэвэр хөнгөн цагааны исэл бол нэмэлт бодис агуулсан амьтан юм. Цэвэр зүйл нь илүү хэцүү боловч хагарах нь амархан; Холимог хувилбар нь илүү сайн баригдах боловч багаж хэрэгслийг илүү хурдан иддэг. Тусгаарлагчийг боловсруулж байхыг би харсан—цэвэр хөнгөн цагааны исэл нь цэвэрхэн зүсэгдсэн боловч зүсэгдсэн, харин нийлмэл материал нь илүү их багажийн шийтгэл авдаг.

Багаж хэрэгсэл чухал ач холбогдолтой. Өндөр хурдны ган уу? Март. Боломжтой байхын тулд танд алмаз эсвэл CBN хэрэгтэй. Миний мэдэх нэгэн дэлгүүр цахиурын карбидын алмаазан бүрсэн багаж руу шилжсэн нь урьдчилж асар их зардалтай байсан ч карбид шарсан талх болох байсан ч хэдэн өдрийн дараа хайчилсаар байв. CBN бол маш сайн сонголт бөгөөд галзуу үнийн шошгогүйгээр хэцүү.

Машины хурд, тэжээл, зүсэлтийн гүн зэргийг хэрхэн ажиллуулдаг вэ. Удаан яв, тэгвэл та халуунаас зайлсхийж магадгүй, гэхдээ хэт их үрэлтээс болж багаж зүүж болно. Хурдан яв, тэгвэл та бүх зүйлийг шатаах эрсдэлтэй. Би цирконоор хийсэн ажлыг харсан бөгөөд тэжээлийг бага зэрэг тайрах багажны элэгдэл багасдаг - энэ нь бас тийм ч их цохилт болсонгүй. Энэ бол олсоор алхах явдал юм.

Хөргөгч бол зэрлэг карт юм. Шаазан эдлэлийг цочирдуулахгүйн тулд хатаах нь нийтлэг байдаг, гэхдээ багаж хэрэгсэлд бүдүүлэг байдаг. Үерийн хөргөлтийн шингэн нь тусалж чадна, гэхдээ хэрэв та оролдвол кварц гэх мэт зарим нь хагардаг. Найз нь хөнгөн цагааны ислийн хэсгүүдэд манан ашигласан бөгөөд энэ нь ажлын хэсгийг эвдэхгүйгээр багажийг удаан ажиллуулсан. Хэрэв та үүнийг савлаж чадвал буудах нь зүйтэй.

Таны машин бас хатуу байх ёстой. Сэгсэрхэг ээрэх нь ялангуяа хэврэг зүйлд элэгдэлд орох соронз юм. Би дээд зэрэглэлийн CNC төгс цахиурын нитридын холхивчийг нулимж байхад хуучин кланкер бүх зүйлийг эвдэж байхыг харсан. Араа чухал - үүнийг бүү алдаарай.

Керамик материалын элэгдлийн шинж чанар

Танд тохиолдох зарим керамик эдлэлүүд болон тэдгээр нь таслагчийн дор хэрхэн ажилладаг талаар авч үзье. Хүн бүр өөрийн гэсэн уур амьсгалтай.

Хөнгөн цагаан (хөнгөн цагаан исэл)

Хөнгөн цагааны исэл бол хатуу, удаан эдэлгээтэй, хаа сайгүй. Гэхдээ энэ нь багажны алуурчин юм. Би үүнийг тусгаарлагчийг боловсруулж байхыг харсан - алмаазан багажнууд дээш өргөгдсөн боловч хэтэрхий хүчтэй түлхэж, ирмэгүүд нь галзуу юм шиг хагарсан. Удаан, тогтвортой байх нь заль мэх юм.

Цахиурын карбид (SiC)

SiC бол мангас юм - хуяг дуулга эсвэл лацыг бодоорой. Энэ нь маш зүлгүүртэй тул очир алмаазтай болоогүй л бол багаж хэрэгслийг хог хаядаг. Карбидыг хурдан шатаасан SiC элэгдлийн хэсгүүдийг огтлох дэлгүүр; очир эрдэнэ олон зууны турш үргэлжилсэн. Дулаан нь бас хагардаг - үүнийг хүйтэн байлга.

Циркони (цирконы давхар исэл)

Циркон нь нунтагладаг - хэврэгшил багатай, суулгац хийхэд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч багаж хэрэгсэл зүүсэн хэвээр байна. Титэм хийдэг шүдний лаборатори нь чипсээс зайлсхийхийн тулд үүнийг удаан хийдэг. Би тэвчээртэйгээр төгс хэсгүүдийг харсан; яараарай, энэ нь асуудал юм.

Цахиурын нитрид (Si3N4)

Цахиурын нитрид бол холхивч, турбин зэрэг халуунд дуртай хатуу хүн юм. Дунд зэргийн зүлгүүртэй, гэхдээ дулааны хагарал дотогш нэвтэрч болно. Миний харсан турбин ажилд CBN ашиглаж, дулааныг бага байлгаж, жигд хөдөлдөг.

Борын нитрид (BN)

Борын нитрид нь илүү зөөлөн, "машин боловсруулах боломжтой" боловч хайнга байвал хагардаг. Дулаан шингээгчийг би карбидаар сайн зүсэж байхыг харсан - хэн нэгэн нь хурдтай шунаж, хугарал илрэх хүртэл. Үүнийг амархан хийдэг.

Керамик CNC боловсруулахад элэгдлийг багасгах стратегиуд

Тэгвэл элэгдэлд өртөхгүй байхын тулд бид яаж чадах вэ? Тоглоомын дэвтэр энд байна.

Эхлээд багаж - алмаз бол таны хамгийн сайн найз. SiC боловсруулах цех нь алмаазан эрдэнийн тээрэмд шилжсэн бөгөөд багаж хэрэгслийн ашиглалтын хугацаа хэдэн цагаас хэдэн өдөр хүртэл үргэлжилсэн. CBN нь илүү хямд бөгөөд циркон зэрэг зүйлд тохиромжтой - зүсэлт нь элэгдсээр байна.

Өөрийн тохиргоо руу залгана уу. Бага хурд, хөнгөн зүсэлт - бага дулаан, бага ан цав. Миний харсан хөнгөн цагааны хэсгүүд хагас хурдтайгаар цэвэрхэн гарч ирэв; хэрэгслүүд ч бидэнд баярлалаа. Түүнтэй тоглоорой— керамик бүр өөрийн гэсэн ховилтой.

Хөргөх нь таныг аварч чадна. Хөнгөн цагааны исэлд орсон манан нь эд ангиудыг хагаралгүйгээр багажийн ашиглалтын хугацааг уртасгасан. Хуурай нь цахиурын нитрид гэх мэт халуунд тэсвэртэй зүйлд зориулагдсан боловч элэгдэлд анхаарлаа хандуулаарай. Кварц нь нойтон зүслэгийг үзэн яддаг - материалаа мэддэг.

Хатуу байдлыг тохиролцох боломжгүй. Хатуу машин нь чичиргээг багасгаж, элэгдлийг бууруулдаг. Цахиурын нитридын холхивч нь сайн өрөмдлөгөөс ниссэн; нэг новш бүгдийг нь таслав. Тогтвортой байдалд зарцуулаарай - энэ нь үнэ цэнэтэй юм.

Тоглолтын өмнөх заль мэх бас тусалдаг. Ногоон боловсруулалт - галлахаас өмнө зүсэх нь хатуулагаас зайлсхийдэг. Дэлгүүр үүнийг хөнгөн цагааны ислээр хийж, дараа нь цутгаж дууссан, багаж хэрэгслийг бараг анзаардаггүй. Үргэлж хийх боломжгүй, гэхдээ байгаа үед гөлгөр.

Ажилдаа тохирохын тулд эдгээр хөдөлгөөнийг холино. Элэгдлээсээ түрүүлээрэй, чи алтан байна.

Бодит ертөнцийн хэрэглээ ба жишээнүүд

Бодит ажил, бодит үр дүнг бодитоор харцгаая.

Сансар огторгуй нь цахиурын нитридын холхивчинд дуртай. Тэд хөдөлгүүрт үүрд үлддэг, гэхдээ боловсруулах нь маш хэцүү байдаг. Нэг хувцас нь CBN ашигласан, бага хурдтай байсан - багаж хэрэгсэл нь удаан эдэлгээтэй, хагарал байхгүй, эд ангиудын эд анги нь металаас хэтэрсэн.

Циркон дээр анагаах ухаан их байдаг - хип үе, титэм. Шүдний лаборатори нь чипээс зайлсхийж, титэм дээр удаан ажилласан. Багаж хэрэгсэл нь тогтмол өмсдөг байсан ч чанар нь алуурчин байсан - өвчтөнүүд хүлээхийг үл тоомсорлодог байв.

Хөнгөн цагааны исэл, SiC - зүсэх багажийг бас боловсруулна. Багаж үйлдвэрлэгч SiC оруулга дээр алмаз ашигласан - бага солих, төгс өнгөлгөө. Wear байсан, гэхдээ бүтээгдэхүүн нь үүнийг төлсөн.

Хажуу тал нь? Дэлгүүрт борын нитридын дулаан шингээгч - өндөр тэжээл, хагарсан хэсгүүд, багажнууд буудлаа. Удаанах нь өдрийг аврах байсан ч тэд хэцүү арга замыг сурсан.

Wear's real—үүнийг зөв зохицуул, мөн керамик гялалздаг; чи шал шүүрдэж байна.

Дүгнэлт

Үүнийг дуусгах нь юу вэ? Керамик доторCNC боловсруулахзэрлэг аялал юм. Хөнгөн цагааны ислийн нунтаглах багаж, тоос шороо, цахиурын карбид алмаз гуйх, циркон нь ширүүн тоглодог боловч хэрэгцээтэй. Элэгдэл, хагарал, дулаан зэрэг нь бүгд холилдсон бөгөөд хэрэв та байхгүй бол сайн урсацыг хаягдал болгон хувиргадаг.

Гэхдээ энд нэг зүйл байна: бид жолоодлоготой. Зөв хэрэгслүүд - алмаз, CBN - таныг тохируулна уу. Ухаалаг хурд, тэжээл нь том бэрхшээлээс зайлсхийдэг. Хөргөх, машины хөшүүн байдал - эдгээр нь таны хөзөр юм. Сансрын холхивч эсвэл имплант титэм зэргийг хараарай - элэгдлийн тоглоомыг хадаж, керамик нь том хэмжээтэй.

Дэлгүүрт нунтаглаж байгаа бидний хувьд энэ бол алт. Керамик нь өвдөлт юм, гэхдээ энэ нь үнэ цэнэтэй юм. Дараагийн удаа та керамикийн ажил руу ширтэх үедээ түүний хувцаслалтын зуршлыг томруулж, тохиргоогоо сайжруулж, ухаалаг ажиллуулаарай. Материалыг хүндэл, тэгвэл энэ нь таныг хүндэтгэх болно-энэ бол CNC-ийн амьдрал.

Асуулт, хариултын хэсэг

Асуулт 1: CNC боловсруулахад керамик материалыг ашиглахын гол давуу талууд юу вэ?
А1: Керамик материал нь өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, дулааны тогтвортой байдлыг хангадаг тул тэдгээрийг өндөр хурдтай боловсруулах, боловсруулахад хэцүү материалыг огтлоход тохиромжтой.

Асуулт 2: Керамик зүсэгч багажны элэгдлийн гол механизм юу вэ?
А2: Элэгдлийн үндсэн механизмд зүлгүүрийн элэгдэл, цавууны элэгдэл, химийн элэгдэл, хугарал, үйрмэг, тархалтын элэгдэл орно.

Асуулт 3: Зүсэх параметрүүд нь керамик багажны элэгдэлд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
А3: Илүү өндөр зүсэх хурд, тэжээлийн хурд, зүсэлтийн гүн нь багажийн температур болон механик ачааллыг нэмэгдүүлж элэгдэлийг хурдасгадаг. Оновчтой параметрүүд нь эдгээр нөлөөг багасгах боломжтой.

Асуулт 4: Керамик зүсэгч хэрэгслийн элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулахын тулд ямар стратеги ашиглаж болох вэ?
А4: Стратегид тохирох керамик материалыг сонгох, элэгдэлд тэсвэртэй бүрээс хийх, зүсэх параметрүүдийг оновчтой болгох, үр дүнтэй хөргөх, тослох, багажийн геометрийг оновчтой болгох зэрэг орно.

Асуулт 5: CNC боловсруулахад керамик матрицын нийлмэл материалууд (CMCs) ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
А5: CMC нь цул керамикийн хэврэг байдлыг даван туулахад зориулагдсан инженерчлэгдсэн материалууд бөгөөд өндөр шаардлага хангасан хэрэглээнд хугарлын бат бөх чанар, дулааны цохилтод тэсвэртэй байдлыг санал болгодог.

Лавлагаа

Гарчиг: Орчин үеийн технологийн дэвшилтэт керамик
Зохиогч: Тодорхойгүй
Сэтгүүл: Тодорхойлоогүй
Нийтэлсэн огноо: Тодорхойгүй
Гол дүгнэлт: Цахиурын нитрид, хатууруулсан циркон зэрэг дэвшилтэт керамик нь өндөр бат бэх, бат бөх чанарыг харуулдаг. SiC сахалтай хүчитгэсэн хөнгөн цагаан зэрэг нийлмэл зүсэгч багаж нь хугарлын бат бөх чанарыг сайжруулсан.
Арга зүй: Төрөл бүрийн керамик материалын механик шинж чанарын харьцуулсан шинжилгээ.
Ишлэл: Freitag and Richerson, 1998
Хуудасны хүрээ: Тодорхойгүй
URL:https://pdfs.semanticscholar.org/0360/809cad7ad184d19613e018c89b64a846e71b.pdf
Гарчиг: Керамик матрицын нийлмэл материал
Зохиогч: Википедиа
Сэтгүүл: Википедиа
Нийтэлсэн огноо: 2024-10-21T00:00:00
Гол дүгнэлтүүд: CMC нь керамик утаснуудыг керамик матрицад оруулснаар ердийн керамикийн хэврэг байдлыг даван туулж, ан цав болон дулааны цохилтын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
Арга зүй: CMC-ийн механик шинж чанар, хагарлын эсэргүүцлийн механизмын тойм.
Ишлэл: Википедиа
Хуудасны хүрээ: хамаарахгүй
URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Ceramic_matrix_composite
Гарчиг: Зүсэгч багажны материал, шинж чанар, үйлдвэрлэлийн арга
Зохиогч: PS D'Silva, MS Samuel, JI Anoop Kumar, LA Ajith Kumar
Сэтгүүл: Материал ба үйлдвэрлэл
Нийтэлсэн огноо: 2019 он
Гол дүгнэлт: Керамик зүсэгч багаж нь өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй тул супер хайлшийг өндөр хурдтай боловсруулахад тохиромжтой.
Арга зүй: Керамик, кермет, вольфрамын карбидын багаж хэрэгслийн механик шинж чанарыг харьцуулах.
Ишлэл: Пиасентини, В.Ф.Руиси
Хуудасны хүрээ: Тодорхойгүй
URL:https://mfr.edp-open.org/articles/mfreview/full_html/2019/01/mfreview190014/mfreview190014.html