Види паяльних присадок, що використовуються для пайки алмазного інструменту

Технологія алмазної пайки твердим припоєм відноситься до техніки, яка використовує наповнювач, здатний вступати в хімічну реакцію з частинками алмазного абразиву та утворювати металургійний зв’язок зі сталевою підкладкою. Існують різні типи процесів алмазної пайки, які можна класифікувати на лазерну, індукційну та високотемпературну-пайку залежно від методу нагрівання.

 

 

Принцип паяння алмазних інструментів полягає у використанні елементів із високою спорідненістю до вуглецю (таких як Ti, Cr та Zr), які вступають у хімічну реакцію під час пайки, утворюючи карбіди та таким чином досягаючи металургійного зв’язку між алмазом, наповнювачем і підкладкою. Для паяння алмазних інструментів вибір присадного металу безпосередньо визначає продуктивність паяного алмазного інструменту.

 

 

Звичайні металеві паяльні матеріали важко змочити та розмазати по алмазній поверхні. Тоді як розплавлений нікель демонструє відносно малий кут змочування поверхні алмазу при високих температурах, мідь не змочує поверхню алмазу при високих температурах. Однак додавання титану до міді значно покращує змочуваність сплавів на основі міді-на поверхні алмазу.

 

В даний час паяльні матеріали, що використовуються для алмазних інструментів, можна в цілому класифікувати на:

паяльні матеріали з високою-температурою-плавлення, головним чином на основі нікелю (наприклад, Ni-Cr) і паяльні матеріали з -температурою-плавлення, переважно на основі срібла та міді (наприклад, Cu-Sn-Ti, Ag-Cu{-Ti, та Ag-Cu-Cr).

 

 

 

Порівняно з припоями на основі-нікелю та міді-припої на основі-срібла мають нижчу температуру плавлення та хороші властивості змочування та розтікання. Сплави срібла-мідь-титан мають низькі температури ліквідусу, що є більш сприятливим для виробництва алмазних інструментів. Додавання невеликої кількості частинок титану до металевого срібла може посилити ефект пайки; активний елемент титан реагує з вуглецем в алмазі з утворенням карбіду титану (TiC). Однак через високу ціну на срібло та високі вимоги до вакууму для титану вартість пайки висока; в той же час цей твердий припой має відносно слабку утримуючу силу на алмазі, що робить його схильним до від'єднання під час роботи. Тому його застосування в пайці алмазного інструменту не дуже поширене. Припої на основі-срібла часто використовуються в особливих ситуаціях, коли потрібна низька зносостійкість.

 

 

Мідь — це метал, який використовується в кабелях і має добру корозійну стійкість. Металева мідь широко використовується в енергетиці та хімічній промисловості, але її висока вартість певною мірою обмежує її масштаби. Припої на основі-міді в основному поділяються на мідь-олово-титан і мідь-олово-цирконій-титан. Відповідно до фазової діаграми металевого сплаву Cu-C, розчинність елемента C у Cu майже дорівнює нулю. Тому металеву мідь зазвичай змішують з іншими металами для виготовлення змішаних твердих припоїв для підвищення міцності паяного з’єднання. Через відносно високу температуру плавлення міді потрібна висока температура пайки, що може спричинити графітизацію алмазу. Додавання олова може знизити температуру реакції та заощадити витрати. У регіонах із хорошими робочими умовами та низькими вимогами до зносостійкості можна вибрати припої на основі міді-або срібла-, щоб зменшити ступінь графітизації алмазу.

 

 

Припої на основі-нікелю мають високу твердість, добру корозійну стійкість, добру стійкість до зношування та хороші-температурні характеристики, і широко використовуються в аерокосмічній галузі. З моменту створення тверді припої на основі нікелю-пройшли широкі фундаментальні та прикладні дослідження, а їх комерційний розвиток також отримав значну увагу. Сплави Ni-Cr зазвичай використовуються як тверді припої для алмазних інструментів. Використання припоїв на основі нікелю-для пайки алмазних інструментів доповнює переваги один одного, і інструменти можна використовувати-для високоміцного різання, шліфування та свердління.

 

 

 

Через дедалі складнішу обробку матеріалів оригінальні тверді припої на основі срібла-, міді-і нікелю-, які використовуються у виробництві алмазних інструментів, більше не можуть відповідати вищим вимогам обробки, як-от підвищення міцності інструменту при збереженні його міцності за існуючих умов пайки або зменшення внутрішньої напруги інструмента. Багато вчених запропонували концепцію композитних паяльних сплавів, які ще більше покращують продуктивність паяних інструментів шляхом додавання твердих або м’яких частинок до пайки: додавання керамічних частинок Al2O3 нано- та мікрон-розміру до твердого сплаву Ag-Cu-Ti підвищує міцність паяного з’єднання та сприяє покращенню зносу стійкість інструменту; додавання частинок μ-TiC до композиційного паяльного сплаву Ag-Cu-Ti покращує зносостійкість твердого припою та алмазу та запобігає утворенню тріщин у алмазному шліфувальному кругу під час пайки; додавання різних кількостей Hf для посилення Ni-Cr-Si-Cu-Sn-припою, що не містить бору, досягає мети зниження температури плавлення припою та покращення зернистої структури.

 

Переваги та недоліки кількох різних паяльних матеріалів

 

Компанія Huice постачає різні паяльні алмазні інструменти з гострим шліфуванням, доступними цінами та прямими продажами від виробників. Ласкаво просимо до запиту.

Зв'язатися зараз

 

 

Посилання:

• "Аналіз матеріалів припою для твердої пайки алмазного шліфування" Хоу Мяо
• «Розвиток пайки та дифузійного зварювання у виробництві алмазного інструменту» Лі Шеннань