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Wie verarbeiten die Laserschneidmaschinen für Superheldenmaterialien unterschiedliche Härtewerte in Materialien wie PCD und PCBN?
Einführung
Fertigung und Materialverarbeitung sind Bereiche, die sich im Laufe der Zeit ständig verändern, und die Nachfrage nach besseren Fabrikeinstellungen hat zu fortschrittlichen Technologien geführt. Eine der Hightech-Maschinen ist eine Laserschneidmaschine für extrem harte Materialien, die Materialien von außergewöhnlicher Härte verarbeitet – wie Teile aus polykristallinem Diamant (PCD) und Teile aus kubischem Bornitrid-Polykristall. Die Einheit war einzigartig und wurde speziell für PCD/CBN entwickelt. Sie haben mechanische und Verschleißeigenschaften im Bereich von 40–80 GPA für PCD und 28–44 GPA für PCBN, was sie mit herkömmlichen Schneidtechnologien schwer zu schneiden macht.
Der Vorteil des Laserschnitts
Ihr Erfolg hängt im Wesentlichen von der Feinabstimmung der Laserparameter ab, mit denen unterschiedliche Härtegrade in Materialien ausgeglichen werden können. Eine der weit verbreiteten Techniken zur Oberflächenstrukturierung ist Pulse L aser Ablation (PLA), bei der eine selektiv absorbierte Wellenlänge verwendet wird, die die Materialentfernung durch Schmelzen, Verdampfen und Sublimieren bewirkt.
Wie man Materialhärte überwindet
Der Laser und seine Wellenlänge: Die Bedeutung des Lasertyps selbst ist im Ablationsprozess von wesentlicher Bedeutung. Für harte und ultraharte Materialien werden Nd: YAG, Excimer und Faserlaser als Lasermodus weit verbreitet. Für die Ablation muss die Flipperenergie des Laserstrahls höher sein als die Bindungsenergie des Werkstücksmaterials. Darüber hinaus hängt die Reaktion abgetrennter Materialien auf Laser stark von der Pulsdauer ab (alle anderen wie Wellenlänge und Energie getrennt), wobei kürzere Impulse Energie in einer viel höheren räumlichen Dichte im Vergleich zu längeren Impulsen ablagern, was zur Bildung von kratzresistenten Oberflä
Eine weitere wichtige Kennzahl ist die Fluenz, die die Menge der Energie ist, die pro Flächeneinheit am Zielmaterial ausgestrahlt wird. Es muss über der Ablationsschwelle liegen, aber unter dem Punkt, wo es thermische Schäden an den umliegenden Geweben verursacht. Neben der erforderlichen Tiefe und Form solcher texturisierten Oberflächen müssen die Hersteller auch die z Die Kommission hat die Kommission aufgefordert, die Fluenz e Die Anwendungen, die auf der Grundlage der Daten aus der Datenbank erstellt werden, können die Oberflächentexturen mit einer ausgewogenen Kombination von minimalen Defekten erzeugen, während sie die z Die Kommission hat die Kommission aufgefordert, die
Oberflächentexturleistung
In den meisten Fällen verbessern diese Oberflächentexturen die tribologischen Eigenschaften von Schneidwerkzeugen erheblich. Viele Forscher haben auch berichtet, dass bei der Verwendung von texturisierten Werkzeugen die Schneidkräfte, der Reibungskoeffizient (COF), der Verschleiß und der verbesserte Chipfluss bei erhöhter Werkzeuglebensdauer reduziert sind. Dennoch ist es, wie wir alle wissen, nicht einfach, diese Verbesserungen zu erreichen. Andernfalls können Laserparameter zu Defekten wie Schmelzschmutz, allotropen Phasenübergängen und Rissbildung führen. Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, die Art und Weise, wie Laserparameter mit den Eigenschaften des Materials interagieren, gut zu verstehen.
Anwendungen und Implikationen
Das Laserschneiden hat sehr breite Anwendungsbereiche in der Schneidwerkzeugindustrie. Dreh- und Bohrmaschinen, Endmühlen und Fräswerkzeuge aus PCD oder PCBN werden mit den für ihre jeweiligen Aufgaben optimalen Mikrostrukturänderungen angepaßt. Dies wiederum führt zu einer verbesserten Leistung und Effizienz während eines Schneidvorgangs.
Zukunftstrends und Forschung
Die Algorithmen verbessern sich mit mehr Forschung auf diesem Gebiet und die aktuellen Trends sind, dass in Zukunft fortschrittlichere Methoden zur Feinabstimmung von Laserparametern erwartet werden können. Die Anwendung eines Modells, das künstliche Intelligenz und fortschrittliche Modellierungstechniken kombiniert, kann die Vorhersage der Texturleistung ermöglichen und die Funktionalität von Mikrotexturen für einzigartige Betriebsbedingungen gewährleisten.
Schlussfolgerung
Diese Maschinen können durch die Vorgabe spezifischer Laserparameter so programmiert werden, dass sie definierte Oberflächenstrukturen und Schneidleistungen erreichen, die mit herkömmlichen Verfahren einfach nicht erreichbar sind. Obwohl es in diesem Bereich in den letzten Jahren bereits interessante Entwicklungen gegeben hat, die ich als Nächstes zeige, ist klar, dass die Zukunft der Laserbearbeitung superharter Materialien rosig ist. Der technologische Fortschritt lässt in naher Zukunft noch mehr Innovation und Veränderungen zu, die möglicherweise die Landschaft der Schneidwerkzeuge und darüber hinaus in revolutionärem Tempo verändern.