Druhy pájecích přídavných materiálů používaných pro pájení diamantových nástrojů

Technologie pájení diamantem označuje techniku, která využívá výplňový materiál schopný chemicky reagovat s diamantovými abrazivními částicemi a vytvářet metalurgickou vazbu s ocelovým substrátem. Existují různé typy procesů pájení diamantem, které lze v závislosti na metodě ohřevu rozdělit na pájení laserem, indukční pájení a vysokoteplotní pájení.

 

 

Principem pájení diamantových nástrojů je využití prvků s vysokou afinitou k uhlíku (jako jsou Ti, Cr a Zr) k chemické reakci během pájení, vytváření karbidů a tím k dosažení metalurgické vazby mezi diamantem, přídavným kovem a substrátem. Pro pájení diamantových nástrojů výběr přídavného kovu přímo určuje výkon pájeného diamantového nástroje.

 

 

Běžné kovové pájecí materiály se obtížně smáčejí a nanášejí na diamantový povrch. Zatímco roztavený nikl vykazuje při vysokých teplotách na povrchu diamantu relativně malý úhel smáčení, měď při vysokých teplotách povrch diamantu nesmáčí. Přidání titanu k mědi však výrazně zlepšuje smáčitelnost slitin na bázi mědi-na povrchu diamantu.

 

V současné době lze pájecí materiály používané pro diamantové nástroje obecně rozdělit na:

slitinové pájecí materiály s vysokým -bodem tavení- převážně na bázi niklu (např. Ni-Cr) a slitinové pájecí materiály s nízkým bodem tavení- na bázi stříbra a mědi (např. Cu-Sn-Ti, Ag{11}}Cu{12}} Ag-Cu-Cr).

 

 

 

Ve srovnání se slitinami pro tvrdé pájení na -niklové a měděné bázi- mají pájecí slitiny na bázi stříbra- nižší teploty tavení a dobré smáčecí a roztírací vlastnosti. Slitiny stříbra-mědi-titanu mají nízké teploty likvidu, což je příznivější pro výrobu diamantových nástrojů. Přidání malého množství titanových částic do kovového stříbra může zvýšit efekt pájení; aktivní prvek titan reaguje s uhlíkem v diamantu za vzniku karbidu titanu (TiC). Avšak vzhledem k vysoké ceně stříbra a vysokým požadavkům na vakuum pro titan jsou náklady na pájení vysoké; současně má tato pájecí slitina relativně slabou přídržnou sílu na diamantu, takže je náchylná k oddělení během provozu. Proto jeho aplikace při pájení diamantovými nástroji není příliš rozšířená. Slitiny pro tvrdé pájení-stříbra se často používají ve speciálních situacích vyžadujících nízkou odolnost proti opotřebení.

 

 

Měď je kov používaný v kabelech a má dobrou odolnost proti korozi. Kovová měď se široce používá v energetickém a chemickém průmyslu, ale její vysoká cena do určité míry omezuje její rozsah. Pájecí slitiny na bázi mědi-se dělí hlavně na měď-cín-titan a měď-cín-zirkon-titan. Podle fázového diagramu kovové slitiny Cu-C je rozpustnost prvku C v Cu téměř nulová. Kovová měď se proto obecně míchá s jinými kovy, aby se vyrobily smíšené pájecí slitiny pro zlepšení pevnosti pájeného spoje. Vzhledem k poměrně vysoké teplotě tavení mědi je požadovaná teplota pájení vysoká, což může způsobit grafitizaci diamantu. Přidání cínu může snížit reakční teplotu a ušetřit náklady. V oblastech s dobrým pracovním prostředím a nízkými požadavky na odolnost proti opotřebení lze pájecí slitiny na bázi mědi-nebo stříbra{15}}zvolit ke snížení stupně grafitizace diamantu.

 

 

Slitiny pro tvrdé pájení na -niklu mají vysokou tvrdost, dobrou odolnost proti korozi, dobrou odolnost proti opotřebení a dobrý-výkon při vysokých teplotách a jsou široce používány v leteckém průmyslu. Od svého vzniku prošly slitiny pro tvrdé pájení na bázi niklu- rozsáhlým základním i aplikovaným výzkumem a značná pozornost byla věnována také jejich komerčnímu vývoji. Slitiny Ni-Cr jsou běžně používané pájecí slitiny pro diamantové nástroje. Použitím slitin pro tvrdé pájení na bázi niklu-pro pájení diamantových nástrojů se tyto dvě výhody vzájemně doplňují a nástroje lze použít při vysoce{8}}řezání, broušení a vrtání.

 

 

 

Vzhledem k rostoucí obtížnosti zpracování materiálu již původní pájecí slitiny na bázi stříbra, -mědi{1} a niklu{2}} používané při výrobě diamantových nástrojů již nesplňují vyšší požadavky na zpracování, jako je zvýšení pevnosti nástroje při zachování jeho pevnosti za stávajících podmínek pájení nebo snížení vnitřního pnutí nástroje. Mnoho vědců navrhlo koncept kompozitních pájecích slitin, které dále zlepšují výkon pájených nástrojů přidáním tvrdých nebo měkkých částic do pájecí slitiny: přidání keramických částic Al2O3 o velikosti nano- a mikron{5}} do slitiny Ag-Cu{9}}Ti pro pájení zvyšuje pevnost pájeného spoje a pomáhá zlepšit odolnost nástroje proti opotřebení; přidání částic μ-TiC do kompozitní pájecí slitiny Ag-Cu{12}}Ti zlepšuje odolnost pájecí slitiny a diamantu proti opotřebení a zabraňuje tvorbě trhlin v diamantovém brusném kotouči během pájení; přidáním různých množství Hf ke zlepšení Ni-Cr-Si-Cu-Sn bezborové- slitiny pro tvrdé pájení se dosáhne účelu snížení bodu tavení slitiny pro tvrdé pájení a zjemnění struktury zrna.

 

Výhody a nevýhody několika různých pájecích materiálů

 

Huice Company dodává různé pájecí diamantové nástroje s ostrým broušením, dostupnými cenami a přímým prodejem od výrobců. Vítejte na dotaz.

Kontaktujte nyní

 

 

Odkaz:

• "Analýza pájecích materiálů pro diamantové broušení částicové pájení" Hou Miao
• "Vývoj pájení a difúzního svařování ve výrobě diamantových nástrojů" Li Shengnan