Pematerian Segmen Berlian dan Substrat

Kepala pemotong berlian dan substrat sering dihubungkan dengan mematri untuk membuat alat berlian. Semua jenis alat penggergajian, pemotongan, penggilingan dan pengeboran yang terlihat dalam kehidupan sehari-hari terutama dihubungkan dengan mematri. Ada berbagai bentuk alat seperti itu, tetapi sambungannya memiliki kesamaan, yaitu mematri komposit kompleks berpori yang diproduksi oleh metalurgi serbuk dan baja paduan.

 

Kondisi kerja alat berlian relatif keras, dan umumnya digunakan di lingkungan berkecepatan tinggi, getaran, dan suhu tinggi, sehingga sulit mematri kepala pemotong berlian. Untuk meningkatkan efisiensi kerja alat intan, persyaratan untuk kecepatan potong dan laju pemakanan terus meningkat, yang membutuhkan alat intan untuk memiliki kekuatan sambungan brazing yang lebih tinggi. Dalam cara teknis untuk meningkatkan kekuatan lapisan mematri, bahan mematri dan proses mematri saling mengandalkan dan mempromosikan satu sama lain; dalam cara teknis untuk meningkatkan efisiensi mematri, proses mematri dan peralatan mematri mendukung dan mempromosikan satu sama lain.

 

Suhu leleh logam pengisi mematri terkait erat dengan sintering kepala pemotong. Suhu leleh logam pengisi mematri harus dipilih sesuai dengan suhu sintering; pemilihan kekuatan logam pengisi brazing harus mengacu pada kondisi penggunaan alat. Bahan mematri harus memenuhi kondisi berikut saat kepala pemotong intan dibrazing dengan substrat: suhu leleh solder harus di bawah 850 derajat, dan semakin rendah semakin baik; logam pengisi mematri memiliki keterbasahan yang baik untuk bahan matriks kepala pemotong intan dan substrat alat dan penyebaran aliran sedang; solder juga harus memiliki kinerja dan stabilitas kelelahan yang baik, dan dapat menahan suhu tinggi sesaat 300-400 derajat ; proses mematri mudah dioperasikan, dan mematri induksi untuk keperluan umum atau mematri api dapat digunakan.

 

Faktor-faktor yang mempengaruhi utama dari proses mematri pada sifat mekanik sambungan brazing alat berlian adalah ketebalan lembaran las, perawatan pra-pengelasan, waktu pemanasan, laju pemanasan, waktu penahanan, perawatan pasca-pengelasan, dll. Faktor-faktor ini menentukan kondisi pembasahan, porositas, tingkat inklusi, ketebalan lapisan brazing dan tegangan sisa di zona yang terkena panas brazing, dll.

 

Ketebalan lembaran solder mempengaruhi ketebalan sambungan brazing, sehingga mempengaruhi kekuatan geser dan kekuatan lelah dari sambungan yang dibrazing. Penelitian eksperimental menunjukkan bahwa ketika menggunakan komposisi solder dan proses pematerian yang sama untuk mematri alat berlian, ketika ketebalan lapisan pematrian antara {{0}}.20 dan 0,28 mm, kinerja komprehensif lapisan brazing lebih baik (ketebalan logam pengisi brazing dapat dikurangi menjadi 0,15 mm saat pengelasan ulang). Ketika ketebalan lapisan mematri kecil, pembasahan solder ke permukaan sambungan kepala pemotong dan substrat alat tidak mencukupi, menghasilkan tingkat pematerian yang rendah dan kekuatan lapisan mematri yang rendah; pada saat yang sama, timah, timah, dan Aluminium, besi, tungsten, titanium dan elemen lainnya berdifusi dan larut ke dalam lasan, yang meningkatkan penggetasan sambungan braze dan mengurangi kekuatan sambungan. Ketika ketebalan lapisan brazing terlalu besar, mudah untuk menghasilkan pori-pori pada lapisan brazing, yang mengurangi area brazing yang efektif dan mengurangi kekuatan geser.

 

Pembentukan jahitan mematri terkait erat dengan keseluruhan proses pemanasan. Faktor-faktor seperti laju pemanasan, temperatur brazing, waktu penahanan, dan laju pendinginan akan mempengaruhi keterbasahan dan porositas sambungan brazing, sehingga mengubah sifat mekanik sambungan. Dalam proses produksi, laju pemanasan yang lebih tinggi sering digunakan untuk meningkatkan efisiensi kerja. Jika laju pemanasan terlalu tinggi, sambungan akan memiliki tegangan sisa yang besar dan mempengaruhi sifat mekanik las. Karena perbedaan besar dalam koefisien muai linier setiap komponen dalam segmen berlian, misalnya, koefisien muai linier tungsten karbida, tungsten, dan kromium kecil, sedangkan koefisien muai linier seng, timah, timah, mangan, kobalt dan elemen lainnya berukuran besar. Deformasi elemen setelah pemanasan berbeda untuk menghasilkan tegangan internal. Tetapi tingkat pemanasan yang terlalu rendah tidak hanya menyebabkan rendahnya efisiensi produksi, tetapi juga memperburuk oksidasi logam jahitan mematri, yang berdampak buruk pada sambungan alat intan. Untuk mengatasi masalah kecepatan pemanasan, proses pemanasan dua tahap dapat digunakan. Pertama, benda kerja dipanaskan hingga 400-500 derajat , dan suhu dipertahankan untuk jangka waktu tertentu sebelum melanjutkan pemanasan dan pengelasan. Suhu mematri memiliki pengaruh tertentu pada sifat mekanik sambungan. Ketika suhu mematri terlalu tinggi, elemen seng dalam bahan mematri menguap menyebabkan pori-pori, dan pada saat yang sama, bahan mematri mudah teroksidasi untuk menghasilkan inklusi terak, mengakibatkan penurunan kekuatan sambungan; ketika suhu mematri terlalu rendah, fluiditas bahan mematri buruk, mudah untuk menghasilkan inklusi terak, menyebabkan pengelasan palsu, dan juga mengurangi kekuatan sambungan.

 

Getaran frekuensi tinggi dalam proses mematri dapat meningkatkan laju pematerian dan mengurangi tegangan termal sisa. Teknologi penggerak magnet dapat meningkatkan efisiensi energi, mengurangi konsumsi energi, dan meningkatkan efisiensi kerja.

Pemrosesan sebelum dan sesudah mematri memiliki pengaruh penting pada kualitas mematri. Sebelum pengelasan, permukaan yang dibrazing perlu digiling untuk menghilangkan lapisan oksida. Kesenjangan antara kepala alat gerinda dan bagian kawin substrat harus seragam. Metode yang biasa digunakan untuk menghilangkan lapisan oksida permukaan termasuk penggilingan mesin gerinda, pengarsipan dan peledakan pasir. Alat berlian setelah pengelasan harus mengambil tindakan pendinginan atau pelestarian panas yang lambat untuk mengurangi laju pendinginan setelah pengelasan sebanyak mungkin, yang bermanfaat untuk mengurangi tekanan termal setelah pengelasan. Cara produksi yang lebih ekonomis adalah dengan menggunakan asbes untuk pengawetan panas. Setelah pengelasan, biasanya ada sejumlah besar terak oksida dan fluks yang tersisa di permukaan benda kerja, yang harus dibersihkan dengan sandblasting untuk menghindari korosi benda kerja oleh fluks. Setelah benda kerja dibersihkan, kualitas pengelasan jahitan brazing perlu diperiksa. Permukaan lapisan mematri dengan kualitas pengelasan yang baik halus, halus, berbentuk busur, dan tidak memiliki pori-pori dan retakan yang jelas.