správy

Syntetický diamant

Diamantové zrno sa bežne používa na opis drobných zŕn (≈0,00004 palca) syntetického diamantu používaného ako kľúčová surovina pre PDC frézy.Čo sa týka chemikálií a vlastností, umelý diamant je identický s prírodným diamantom.Výroba diamantovej drviny zahŕňa chemicky jednoduchý proces: obyčajný uhlík sa zahrieva pod extrémne vysokým tlakom a teplotou.V praxi však výroba diamantu nie je ani zďaleka jednoduchá.

Jednotlivé diamantové kryštály obsiahnuté v diamantovej zrnitosti sú rôzne orientované.Vďaka tomu je materiál pevný, ostrý a vďaka tvrdosti obsiahnutého diamantu mimoriadne odolný voči opotrebovaniu.V skutočnosti náhodná štruktúra, ktorá sa nachádza vo viazanom syntetickom diamante, funguje lepšie v šmyku ako prírodné diamanty, pretože prírodné diamanty sú kubické kryštály, ktoré sa ľahko lámu pozdĺž svojich usporiadaných kryštalických hraníc.

Diamantové zrno je však menej stabilné pri vysokých teplotách ako prírodný diamant.Pretože kovový katalyzátor zachytený v štruktúre piesku má vyššiu rýchlosť tepelnej rozťažnosti ako diamant, rozdielna rozťažnosť spôsobuje, že väzby diamant-diamant sú vystavené šmyku a ak je zaťaženie dostatočne vysoké, spôsobuje poruchu.Ak väzby zlyhajú, diamanty sa rýchlo stratia, takže PDC stratí svoju tvrdosť a ostrosť a stane sa neúčinným.Aby sa predišlo takejto poruche, PDC frézy musia byť počas vŕtania primerane chladené.

Diamantové stoly

Pri výrobe diamantového stola sa diamantová drvina speká s karbidom volfrámu a kovovým spojivom, čím sa vytvorí vrstva bohatá na diamanty.Majú podobný tvar a mali by byť konštrukčne čo najhrubšie, pretože objem diamantu zvyšuje životnosť.Diamantové stoly najvyššej kvality majú hrúbku ≈2 až 4 mm a technologický pokrok zvýši hrúbku diamantového stola.Substráty z karbidu volfrámu sú zvyčajne vysoké ≈0,5 palca a majú rovnaký tvar prierezu a rozmery ako diamantový stôl.Dve časti, diamantový stôl a substrát, tvoria frézu (obr. 4).

Formovanie PDC do užitočných tvarov pre frézy zahŕňa umiestnenie diamantovej drviny spolu s jej substrátom do tlakovej nádoby a následné spekanie pri vysokej teplote a tlaku.

Rezačky PDC nesmú prekročiť teplotu 750 °C.Nadmerné teplo spôsobuje rýchle opotrebovanie, pretože rozdielna tepelná rozťažnosť medzi spojivom a diamantom má tendenciu rozbíjať zarastené kryštály diamantovej zrnitosti v diamantovom stole.Pevnosť spojenia medzi diamantovým stolom a substrátom z karbidu volfrámu je tiež ohrozená rozdielnou tepelnou rozťažnosťou.