Абстрактӣ
Комплекти алмосии поликристаллӣ (PDC), ки маъмулан бо номи композити алмосӣ маъруф аст, бо сабаби сахтии истисноӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ ва устувории гармӣ дар саноати коркарди дақиқ инқилоб кардааст. Ин мақола таҳлили амиқи хосиятҳои мавод, равандҳои истеҳсолӣ ва татбиқи пешрафтаи PDC-ро дар коркарди дақиқ пешниҳод мекунад. Муҳокима нақши онро дар буриши баландсуръат, суфтакунии ултра-дақиқ, коркарди микро ва истеҳсоли ҷузъҳои аэрокосмӣ баррасӣ мекунад. Илова бар ин, мушкилот ба монанди хароҷоти баланди истеҳсолӣ ва шиканҷа, инчунин тамоюлҳои оянда дар технологияи PDC баррасӣ мешаванд.
1. Муқаддима
Коркарди дақиқ барои ноил шудан ба дақиқии сатҳи микрон маводҳоеро бо сахтии баланд, устуворӣ ва устувории гармӣ талаб мекунад. Маводҳои анъанавии асбобҳо, ба монанди карбиди волфрам ва пӯлоди баландсуръат, аксар вақт дар шароити шадид ноком мешаванд, ки боиси қабули маводҳои пешрафта ба монанди Polycrystalline Diamond Compact (PDC) мегардад. PDC, як маводи синтетикии асосёфтаи алмос, дар коркарди маводҳои сахт ва шикананда, аз ҷумла керамикӣ, композитӣ ва пӯлодҳои сахтшуда, самаранокии беназирро нишон медиҳад.
Дар ин мақола хосиятҳои асосии PDC, усулҳои истеҳсолии он ва таъсири тағйирдиҳандаи он ба коркарди дақиқ баррасӣ мешаванд. Ғайр аз ин, он мушкилоти ҷорӣ ва пешрафтҳои ояндаро дар технологияи PDC баррасӣ мекунад.
2. Хусусиятҳои моддии PDC
PDC аз қабати алмоси поликристаллӣ (PCD) иборат аст, ки дар шароити фишори баланд ва ҳарорати баланд (HPHT) ба субстрати карбиди волфрам пайваст карда шудааст. Хусусиятҳои асосӣ инҳоянд:
2.1 Сахтии шадид ва муқовимати фарсудашавӣ
Алмос сахттарин маводи маъруф аст (сахтии Моҳс 10), ки PDC-ро барои коркарди маводҳои абразивӣ беҳтарин мегардонад.
Муқовимати баланди фарсудашавӣ мӯҳлати кори асбобро дароз мекунад ва вақти бекористиро дар коркарди дақиқ кам мекунад.
2.2 Гузаронандагии баланди гармӣ
Паҳншавии самараноки гармӣ деформатсияи гармиро ҳангоми коркарди суръати баланд пешгирӣ мекунад.
Фарсудашавии асбобҳоро кам мекунад ва сатҳи рӯйро беҳтар мекунад.
2.3 Устувории кимиёвӣ
Ба реаксияҳои кимиёвӣ бо маводҳои оҳанӣ ва ғайри оҳанӣ тобовар аст.
Дар муҳитҳои зангзананда вайроншавии асбобҳоро ба ҳадди ақал мерасонад.
2.4 Мустаҳкамии шикастагӣ
Субстрати карбиди волфрам муқовимати зарбаро зиёд мекунад ва порашавӣ ва шикастанро кам мекунад.
3. Раванди истеҳсоли PDC
Истеҳсоли PDC якчанд марҳилаҳои муҳимро дар бар мегирад:
3.1 Синтези хокаи алмосӣ
Зарраҳои алмоси синтетикӣ тавассути HPHT ё таҳшиншавии буғии кимиёвӣ (CVD) истеҳсол карда мешаванд.
3.2 Раванди синтезкунӣ
Хокаи алмос дар зери фишори шадид (5-7 ГПа) ва ҳарорат (1400-1600°C) ба рӯи субстрати карбиди волфрам пухта мешавад.
Катализатори металлӣ (масалан, кобалт) пайвастшавии алмосро ба алмос осон мекунад.
3.3 Коркарди баъдӣ
Коркарди лазерӣ ё электрикӣ (EDM) барои шакл додани PDC ба асбобҳои буридан истифода мешавад.
Коркарди рӯизаминӣ часпишро беҳтар мекунад ва фишорҳои боқимондаро коҳиш медиҳад.
4. Барномаҳо дар коркарди дақиқ
4.1 Буридани маводҳои ғайриранга бо суръати баланд
Асбобҳои PDC дар коркарди композитҳои алюминий, мис ва нахи карбон бартарӣ доранд.
Истифода дар соҳаи автомобилсозӣ (коркарди поршен) ва электроника (фрезеркунии PCB).
4.2 Суфтакунии ултра-дақиқии ҷузъҳои оптикӣ
Дар истеҳсоли линзаҳо ва оинаҳо барои лазерҳо ва телескопҳо истифода мешавад.
Ноҳамвории сатҳи зермикронро ба даст меорад (Ra < 0.01 µm).
4.3 Микрокоркард барои дастгоҳҳои тиббӣ
Пармаҳои хурди PDC ва осиёбҳои ниҳоӣ хусусиятҳои мураккабро дар асбобҳои ҷарроҳӣ ва имплантатсияҳо ба вуҷуд меоранд.
4.4 Коркарди ҷузъҳои аэрокосмӣ
Коркарди хӯлаҳои титан ва CFRP (полимерҳои бо нахи карбон тақвиятёфта) бо фарсудашавии ҳадди ақали асбобҳо.
4.5 Коркарди пешрафтаи сафолӣ ва пӯлоди сахтшуда
PDC аз нитриди борони мукаабӣ (CBN) дар коркарди карбиди кремний ва карбиди волфрам бартарӣ дорад.
5. Мушкилот ва маҳдудиятҳо
5.1 Хароҷоти баланди истеҳсолӣ
Хароҷоти синтези HPHT ва масолеҳи алмос истифодаи васеъро маҳдуд мекунанд.
5.2 Шикастани буридани буридашуда
Асбобҳои PDC ҳангоми коркарди сатҳҳои нопайваста ба шикастан майл доранд.
5.3 Таназзули гармӣ дар ҳарорати баланд
Графитизатсия дар ҳарорати болотар аз 700°C ба амал меояд, ки истифодаи онро дар коркарди хушки маводҳои оҳанӣ маҳдуд мекунад.
5.4 Мутобиқати маҳдуд бо металлҳои сиёҳ
Реаксияҳои кимиёвӣ бо оҳан боиси фарсудашавии босуръат мегарданд.
6. Тамоюлҳо ва навовариҳои оянда
6.1 PDC-и наносохторӣ
Илова кардани донаҳои наноалмос устуворӣ ва муқовимати фарсудашавиро афзоиш медиҳад.
6.2 Асбобҳои гибридии PDC-CBN
Якҷоя кардани PDC бо нитриди борони кубӣ (CBN) барои коркарди металлҳои сиёҳ.
6.3 Истеҳсоли иловагии асбобҳои PDC
Чопи 3D имкон медиҳад, ки геометрияҳои мураккаб барои ҳалли коркарди фармоишӣ истифода шаванд.
6.4 Рӯйпӯшҳои пешрафта
Рӯйпӯшҳои карбонии монанд ба алмос (DLC) мӯҳлати кори асбобҳоро боз ҳам беҳтар мекунанд.
7. Хулоса
PDC дар коркарди дақиқ ивазнашаванда гардидааст ва дар буриши баландсуръат, суфтакунии ултра-дақиқ ва коркарди микрокоркардӣ самаранокии беҳамторо пешниҳод мекунад. Сарфи назар аз мушкилоте ба монанди хароҷоти баланд ва шиканандагӣ, пешрафтҳои пайваста дар илми мавод ва техникаи истеҳсолӣ ваъда медиҳанд, ки татбиқи онро боз ҳам васеътар хоҳанд кард. Навовариҳои оянда, аз ҷумла тарҳҳои PDC-и наносохторӣ ва асбобҳои гибридӣ, нақши онро дар технологияҳои коркарди насли оянда мустаҳкам хоҳанд кард.
Вақти нашр: июл-07-2025
