วิธีการผลิตใบมีดเพชร

ใบเพชรเป็นเครื่องมือพิเศษสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตและการแปรรูปวัสดุที่แข็งและเปราะ เช่น หินอ่อนและพอร์ซเลน ใบเพชรประกอบด้วยสองส่วนเป็นหลัก วัสดุพิมพ์และหัวตัด วัสดุพิมพ์คือจุดรองรับหลักในการยึดเกาะหัวกัด และหัวตัดเป็นส่วนหนึ่งของการตัดด้วยเลเซอร์ในระหว่างขั้นตอนการสมัคร หัวตัดจะถูกใช้งานอย่างต่อเนื่องในระหว่างการใช้งาน ในขณะที่วัสดุพิมพ์นั้นไม่สะดวก หัวตัดมักจะทำการตัดด้วยเลเซอร์ได้เนื่องจากมีเพชรอยู่ ปัจจุบันเพชรเป็นสารที่แข็งที่สุดซึ่งจะถูวัตถุตัดในหัวตัด อนุภาคของเพชรถูกห่อหุ้มไว้ในหัวตัดด้วยวัสดุโลหะ ในระหว่างขั้นตอนการใช้ เอ็มบริโอโลหะและเพชรเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปแล้ว สถานการณ์ในอุดมคติคือการบริโภคตัวโลหะจะเร็วกว่าทองและเหล็กกล้า ซึ่งไม่เพียงรับประกันความคมของหัวตัดเท่านั้น แต่ยังรับประกันได้อีกว่า อายุการใช้งานของหัวตัด
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานพาหนะ การบินและอวกาศ ข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติของวัสดุและเทคโนโลยีการประมวลผลจึงเพิ่มขึ้น วัสดุใหม่ๆ เช่น วัสดุอีลาสโตเมอร์คาร์บอนไฟเบอร์ วัสดุพอลิเมอร์จากโลหะที่ได้รับการปรับปรุงอนุภาค (PRMMC) และเซรามิกที่มีโครงสร้างได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย วัสดุเหล่านี้มีลักษณะที่มีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอได้ดี และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวน้อย ซึ่งกำหนดว่าอายุการใช้งานของเครื่องมือเมื่อตัดเฉือนจะสั้นมาก การพัฒนาและการออกแบบเครื่องมือเจาะซุปเปอร์ฮาร์ดที่ทนทานต่อการสึกหรอและเสถียรเป็นเรื่องของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีสำหรับวิทยาลัยและมหาวิทยาลัย สถาบันวิจัย และองค์กรหลายแห่ง เพชรรวมกลศาสตร์โครงสร้าง ออปติกอิเล็กตรอน อุณหพลศาสตร์ วัสดุอะคูสติก ออปติกอิเล็กตรอน และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ อีกมากมาย มีความแข็งแรงสูงมาก ต้านทานแรงเสียดทานต่ำ การถ่ายเทความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำ และความเป็นพลาสติกเคมีอินทรีย์ วัตถุดิบในอุดมคติ
ปัจจุบันมีสี่วิธีหลักในการผลิตและแปรรูปเพชร: เครื่องมือเคลือบฟิล์มพลาสติก, เครื่องมือเชื่อมไฟฟ้าเพชรฟิล์มหนา, เครื่องมือเผาเพชรและเครื่องมือเพชรผลึกเดี่ยว

เครื่องมือเคลือบฟิล์มพลาสติก
เครื่องมือเคลือบฟิล์มพลาสติกเป็นเครื่องมือที่ผลิตขึ้นโดยการเคลือบฟิล์มพลาสติกรูปเพชรบนวัตถุดิบที่มีความแข็งที่ดีและมีลักษณะอุณหภูมิสูงตามวิธีการสะสมของเหลวเคมีอินทรีย์ (CVD)
เนื่องจากระบบเปลี่ยนรูปด้วยความร้อนของเซรามิกซีรีส์ Si3N4, เครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ซีรีส์ WC-Co และวัสดุโลหะ W นั้นใกล้เคียงกับเพชร ความเค้นภายในที่เกิดจากการก่อตัวฟิล์มจึงมีน้อย ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นวัสดุฐานของ ตัวมีด ในเครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้ WC-Co การมีอยู่ของเฟสพันธะ Co สามารถทำให้กราไฟต์ที่มีความบริสุทธิ์สูงก่อตัวขึ้นระหว่างฟิล์มเพชรและวัสดุฐานได้อย่างง่ายดาย และทำให้แรงยึดเกาะลดลง จำเป็นต้องมีการเตรียมการเพื่อกำจัดความเสียหายของ Co ก่อนการทับถม (โดยทั่วไป Co จะถูกกำจัดออกโดยการกัดด้วยกรด)
วิธีการสะสมเฟสของเหลวเคมีอินทรีย์ใช้วิธีการบางอย่างเพื่อกระตุ้นก๊าซด้วยแหล่ง C และภายใต้ความดันก๊าซที่ต่ำมาก อะตอมของออกซิเจนจะสะสมอยู่ในบริเวณหนึ่ง และอะตอมของออกซิเจนจะผลิตเพชรในกระบวนการเกาะกันและ ทับถม. ซึ่งกันและกัน. ในปัจจุบัน วิธี CVD ที่ใช้ในการฝากเพชรส่วนใหญ่ประกอบด้วย: การทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ, ลวดทังสเตนร้อน, วิธีการพ่นอาร์คไฟฟ้ากระแสตรง เป็นต้น
ข้อดีของฟิล์มพลาสติกรูปเพชรคือสามารถนำไปใช้กับเครื่องมือที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้ เช่น ใบมีดตัด เครื่องมือกลึงปลาย ดอกรีมเมอร์ และดอกสว่านบิด สามารถใช้เจาะวัสดุอโลหะหลายชนิด การตัด ความเร็วน้อย การเสียรูปน้อย งานมั่นคง เสียหายช้า และชิ้นงานไม่เสียรูปง่าย เหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นงานลึกด้วยวัสดุที่ดีและความทนทานต่อมิติขนาดเล็ก ข้อเสียเปรียบหลักคือการยึดเกาะระหว่างฟิล์มเพชรกับวัสดุฐานอ่อน และเครื่องมือฟิล์มเพชรไม่สามารถลับคมได้

เครื่องมือเชื่อมไฟฟ้าฟิล์มหนาเพชร
กระบวนการผลิตเครื่องเชื่อมไฟฟ้าและเครื่องมือเชื่อมแบบฟิล์มหนาเพชรโดยทั่วไปประกอบด้วย: การเตรียมฟิล์มเพชรขนาดใหญ่ การตัดฟิล์มเพชรให้เป็นรูปร่างและคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับเครื่องมือ การเชื่อมไฟฟ้าและการเชื่อมฟิล์มหนาของเพชรและวัตถุดิบของวัสดุฐานเครื่องมือ การเจาะเครื่องมือฟิล์มหนาเพชร เจียรขอบและขัดเงา (1) การเตรียมและการตัดฟิล์มหนาของเพชรด้วยเลเซอร์
วิธีการประมวลผลทั่วไปสำหรับการเตรียมฟิล์มหนาของเพชรคือวิธี CVD วอเตอร์เจ็ตของเทคโนโลยีพลาสมากระแสตรง เพชรถูกสะสมไว้บนอลูมิเนียมอัลลอยด์ WC-Co (การประมวลผลกระจกกระจกบนพื้นผิว) และฟิล์มเพชรจะหลุดออกโดยอัตโนมัติในระหว่างกระบวนการระบายความร้อนของวัสดุพิมพ์ วิธีนี้มีอัตราการสะสมตัวที่เร็วกว่า (สูงถึง 930 ไมโครเมตร/ชม.) และค่าคงที่ของโครงตาข่ายจะแนบชิดกันมากขึ้น แต่พื้นผิวการเจริญเติบโตจะค่อนข้างหยาบ ความแข็งแรงสูง ความทนทานต่อการสึกหรอ และการไม่นำไฟฟ้าของฟิล์มเพชรเป็นตัวกำหนดวิธีการตัดของมันคือการตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ (การตัดสามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมของก๊าซ co2 และอาร์กอน) การใช้การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ไม่เพียงแต่สามารถตัดฟิล์มหนาของเพชรให้ได้รูปทรงและขนาดที่ต้องการเท่านั้น แต่ยังตัดมุมด้านหลังของเครื่องมือออกได้ด้วย ซึ่งมีข้อดีของรอยหยักที่แคบและประสิทธิภาพสูง

เครื่องมือร่างกายเผาเพชร
ฟิล์มเพชรหนาผ่านกระบวนการอัดรีดและเจียระไนเป็นผลึกเพชรที่มีการกระจายขนาดอนุภาคเฉลี่ย 32-37 μm หรือได้ผลึกเพชรโดยตรงด้วยวิธีความดันสูงพิเศษ และผงคริสตัลจะสะสมไว้ในห้องสุขา{{ 2}}โลหะผสมอลูมิเนียม Co ร้อยละน้ำหนัก แล้วปกป้องด้วยฟอยล์ Ta เผาที่ 5.5GPa, 1500 องศาเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงเพื่อสร้างตัวเรือนที่เผาด้วยเพชร และเครื่องมือกลึงที่ทำจากระบบเผานี้มีความทนทานต่อการสึกหรอสูง

เครื่องมือเพชรคริสตัลเดี่ยว
โดยทั่วไปแล้วเครื่องมือเพชรผลึกเดี่ยวจะยึดเพชรผลึกเดี่ยวบนหัวตัดขนาดเล็ก และหัวกัดขนาดเล็กจะยึดกับเครื่องมือคว้านเครื่องมือกลึงกลึงด้วยสกรูหรือหมุด วิธีการหลักในการยึดเพชรบนหัวตัดขนาดเล็กคือ: วิธีการเสริมโครงสร้างทางกล (เจียรขอบด้านล่างและพื้นผิวด้วยแรงกดของเพชร และอัดแรงดันและยึดเข้ากับหัวตัดขนาดเล็กด้วยหมุด); วิธีผงโลหะ (เพชรใส่ในผงโลหะผสม, ความดันและเผาในปั๊มสุญญากาศเพื่อยึดเพชรบนหัวมีดขนาดเล็ก); วิธีการเชื่อมและประสาน (ใช้สารประสานอนินทรีย์หรือสารยึดเกาะอื่น ๆ เพื่อยึดเพชร) เนื่องจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นระหว่างเพชรและวัสดุฐานนั้นมากเกินไป เพชรจึงหลุดและหลุดออกได้ง่าย