열간-프레스 소결은 현재 다이아몬드 톱날, 특히 석재 및 콘크리트 절단용으로 설계된 톱날 제조에 가장 일반적이고 기본적인 공정입니다. 이는 단조와 주조를 결합한 단일의 정밀 공정으로 이해될 수 있습니다.
1. 열간프레스 소결공정의 정의
열간 프레스 소결 기술은 보호 분위기 하에서 단일 열간 프레스 내에서 다이아몬드 및 금속 매트릭스 복합 분말이 상승된 온도와 단방향 기계적 압력을 동시에 받는 분말 야금 공정을 구성합니다. 이러한 열적 및 기계적 작용이 결합되어 급속한 치밀화가 유도되어 완전히 압축된 고강도 복합 공구 헤드가 생성됩니다.{1}} 본질적으로 '단일{3}}단계 성형을 달성하기 위해 가열과 압축을 동시에 수행하는 것'이 포함됩니다.
2. Hot Press 소결 공정의 세부 단계
1) 재료 및 혼합
매트릭스 분말: 일반적으로 여러 금속 분말로 구성됩니다. 프레임워크 재료: 텅스텐, 텅스텐 카바이드, 코발트, 철 분말 – 경도와 내마모성을 제공합니다. 결합제 금속: 코발트, 니켈 – 다이아몬드에 대한 우수한 습윤성 및 유지 특성을 나타냅니다. 저-융점- 금속: 구리, 주석, 망간, 은 등 – 소결 중에 액상을 형성하여 치밀화를 촉진합니다.
다이아몬드: 절단 재료에 따라 적절한 등급, 입자 크기 및 농도를 선택하십시오.
혼합기에서 매트릭스 분말을 선택한 다이아몬드 입자와 철저히 혼합합니다.
2) 성형
혼합된 분말은 고강도 흑연 주형에-장입됩니다. 흑연 주형은 우수한-내열성, 자기-윤활 특성 및 전기 전도성을 나타냅니다.
금형 캐비티의 모양에 따라 절삭 공구의 최종 치수와 형태가 결정됩니다.
3) 핫프레스 소결
배치: 열간 프레스 소결 기계의 상부 및 하부 프레스 헤드 사이에 분말이 채워진- 금형을 배치합니다.
대피 또는 보호 가스 세척: 용광로 챔버를 대피시키거나 수소 또는 질소 가스를 도입하여 고온에서 금속 및 다이아몬드의 산화를 방지합니다.
가열: 흑연 주형 자체의 저항 가열 또는 유도 가열을 통해 주형과 분말을 소결 온도(일반적으로 700도- 1000도)까지 가열합니다. 이 온도는 매트릭스 내의 저-융점-금속의 융점을 초과하지만 다이아몬드의 안정적인 온도 한계보다 훨씬 낮게 유지됩니다(엄격한 제어가 필수적입니다. 그렇지 않으면 다이아몬드 흑연화가 발생합니다).
가압: 가열과 동시에 또는 지정된 온도에 도달하면 유압 시스템을 통해 단방향 축 압력(일반적으로 10~30MPa)이 금형에 적용됩니다.
등온 압력 유지: 중요한 변형이 발생하는 특정 기간 동안 미리 결정된 온도와 압력에서 프로세스를 유지합니다. 저-융점-금속(예: 구리 또는 주석)이 액화되어 고체 분말 입자와 다이아몬드를 둘러싸는 액체 금속 필름을 생성하면서 액체상이 형성됩니다. 압력 및 액체{4}} 윤활 하에서 고체 입자는 미끄러지고 재배치되면서 공극을 채우면서 재배열 및 치밀화를 겪습니다. 원자 확산 및 합금화: 다양한 금속 원소가 액체상 내에서 용해 및 확산되어 새로운 합금상을 형성합니다. 다이아몬드 입자는 용융된 매트릭스 물질에 젖어 둘러싸면서 갇히게 됩니다. 냉각 시, 이 공정은 화학적 결합을 생성하면서 다이아몬드를 기계적으로 삽입합니다(예: 코발트는 다이아몬드 내의 탄소에 대해 강한 친화력을 나타냅니다).
4) 냉각 및 탈형
가열을 중단하고 압력을 가하거나 감압한 후 냉각하십시오. 조밀하게 소결되어 형성된 커팅 헤드를 금형에서 제거합니다.
5) 후속 처리
연삭 및 세척 후 절단 헤드는 강철 기판에 접착되어 완전한 다이아몬드 톱날을 형성합니다.
