Как лазерные режущие машины для сверхжестких материалов справляются с различными уровнями твердости в таких материалах, как ПКД и ПКН?

Как лазерные режущие машины для материалов супергероев справляются с различными уровнями твердости в таких материалах, как PCD и PCBN?

Введение

Производство и обработка материалов — это области, которые постоянно меняются со временем, и потребность в улучшении заводских настроек привела к передовым уровням технологий. Одной из высоких технологий является лазерная машина для резки сверхтвердых материалов, которая обрабатывает материалы исключительной твердости, такие как детали из поликристаллического алмаза (PCD) и детали, вырезанные из кубического поликристалла нитрида бора. Устройство было уникальным и разработано специально для PCD/CBN. Они имеют механические и износостойкие свойства в диапазоне 40–80 ГПа для PCD и 28–44 ГПа для PCBN, что делает их труднообрабатываемыми с помощью традиционных технологий резки.

Преимущества лазерной резки

Их успех по существу зависит от тонкой настройки параметров лазера, которые могут смягчать различные степени твердости в материалах. Одним из широко используемых методов текстурирования поверхности является Pulse Л Азерная абляция (PLA), использующая избирательно поглощаемую длину волны, которая вызывает удаление материала путем плавления, испарения и сублимации.

Как овладеть материальным твердостью

Лазер и его длина волны: важность самого типа лазера имеет важное значение в процессе абляции. Для твердых и ультратвердых материалов широко используются лазеры Nd: YAG, Excimer и Fiber. Для того чтобы произошла абляция, энергия пинбола лазерного луча должна быть выше энергии связи материала заготовки. Кроме того, реакция аблированных материалов на лазер сильно зависит от продолжительности импульса (все остальные, как длина волны и энергия, кроме), где более короткие импульсы будут откладывать энергию в гораздо более высокой пространственной плотности по сравнению с более длинными импу

Еще одним важным показателем является флюентность, которая представляет собой количество излученной энергии на единицу площади на целевом материале. Она должна быть выше порога абляции, но ниже точки, в которой она может вызвать тепловое повреждение окружающих тканей. В дополнение к требуемой глубине и форме таких текстурированных поверхностей, производители должны также минимально з e недостатки: разумный выбор Флюенко е В результате, они могут создавать поверхностные текстуры с хорошо сбалансированным сочетанием минимальных дефектов, одновременно оптимизируя з Продолжайте развивать их глубину и профиль.

Поверхностная текстура

В большинстве случаев эти поверхностные текстуры значительно улучшают трибологические свойства режущих инструментов. Многие исследователи также сообщили о снижении сил резки, коэффициенте трения (COF), износе и улучшении потока чипов при увеличении срока службы инструмента при использовании текстурированных инструментов. Тем не менее, как мы все знаем, достижение этих улучшений не так просто. В противном случае параметры лазера могут привести к дефектам, таким как отходы плавления, аллотропные фазовые переходы и трещины. По этой причине важно хорошо понять, как параметры лазера взаимодействуют с свойствами материала.

Применения и последствиям

Лазерная резка имеет очень широкие применения в области режущей промышленности. Свертовые вставки, сверло, конечные мельницы и фрезерные инструменты из ПКД или ПКН приспособлены с оптимальными микроструктурными изменениями для их соответствующих задач. Это, в свою очередь, повышает производительность и эффективность процесса резки.

Будущие тенденции и исследования

Алгоритмы улучшаются с увеличением исследований в этой области, и текущие тенденции говорят о том, что в будущем можно ожидать более продвинутых способов тонкой настройки параметров лазера. Применение модели, сочетающей искусственный интеллект и передовые методы моделирования, может позволить предсказать производительность текстуры и обеспечить функционализацию микротекстур для уникальных условий эксплуатации.

Заключение

Эти машины можно запрограммировать на соответствие определенным текстурам поверхности и производительности резки, которые просто недостижимы с помощью традиционных процессов, путем управления определенными параметрами лазера. Хотя в этой области уже произошли интересные разработки за последние годы, которые я покажу далее, ясно, что будущее лазерной обработки сверхтвердых материалов является ярким; технологические достижения позволяют вносить еще больше инноваций и изменений в ближайшем будущем, потенциально меняя революционными темпами ландшафт режущих инструментов и не только.