Реферат
Поликристалии алмос Compact (PDC), ки маъмулан ҳамчун таркиби алмос номида мешавад, аз сабаби сахтии истисноӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ ва устувории гармӣ дар соҳаи коркарди дақиқ инқилоб кард. Ин мақола таҳлили амиқи хосиятҳои моддии PDC, равандҳои истеҳсолӣ ва барномаҳои пешрафтаро дар коркарди дақиқ пешниҳод мекунад. Муҳокима нақши он дар буридани баландсуръат, суфтакунии ултра дақиқ, коркарди микро ва истеҳсоли ҷузъҳои аэрокосмосиро фаро мегирад. Илова бар ин, дар баробари тамоюлҳои ояндаи технологияи PDC, мушкилот ба монанди хароҷоти баланди истеҳсолӣ ва шикаста ҳал карда мешаванд.
1. Муқаддима
Коркарди дақиқ барои ноил шудан ба дақиқии сатҳи микрон маводҳоро бо сахтӣ, устуворӣ ва устувории гармӣ талаб мекунад. Маводҳои анъанавии асбобҳо ба монанди карбиди волфрам ва пӯлоди баландсуръат аксар вақт дар шароити шадид кӯтоҳ мемонанд, ки боиси қабули маводи пешрафта ба монанди Polycrystalline Diamond Compact (PDC) мегардад. PDC, як маводи синтетикӣ дар асоси алмос, дар коркарди маводи сахт ва шикаста, аз ҷумла сафол, композитҳо ва пӯлодҳои сахтшуда нишон медиҳад.
Ин мақола хусусиятҳои асосии PDC, усулҳои истеҳсоли он ва таъсири тағирёбандаи онро ба коркарди дақиқ омӯхтааст. Ғайр аз он, он мушкилоти ҷорӣ ва пешрафтҳои ояндаро дар технологияи PDC баррасӣ мекунад.
2. Хусусиятҳои моддии PDC
PDC аз як қабати алмоси поликристаллӣ (PCD) иборат аст, ки ба субстрати карбиди волфрам дар шароити фишори баланд ва ҳарорати баланд (HPHT) пайваст карда шудааст. Хусусиятҳои асосӣ инҳоянд:
2.1 Сахтии шадид ва муқовимат ба фарсудашавӣ
Алмос сахттарин маводи маълум аст (сахтии Mohs 10), ки PDC-ро барои коркарди маводи абразивӣ беҳтарин месозад.
Муқовимати олӣ ба фарсудашавӣ мӯҳлати асбобро дароз карда, вақти бекориро дар коркарди дақиқ кам мекунад.
2.2 Кобилияти баланди гармигузаронй
Парокандашавии гармии самараноки деформатсияи гармиро ҳангоми коркарди суръати баланд пешгирӣ мекунад.
фарсудашавии асбобро кам мекунад ва ороиши сатҳи онро беҳтар мекунад.
2.3 Устувории кимиёвӣ
Ба реаксияҳои химиявӣ бо маводҳои оҳан ва ранга тобовар аст.
Таназзули асбобро дар муҳити зангзананда кам мекунад.
2.4 Мустаҳкамии шикаста
Субстрати карбиди волфрам муқовимати зарбаро афзоиш дода, шикастан ва шикастани онро коҳиш медиҳад.
3. Раванди истеҳсолии PDC
Истеҳсоли PDC якчанд марҳилаҳои муҳимро дар бар мегирад:
3.1 Синтези хокаи алмос
Зарраҳои алмоси синтетикӣ тавассути HPHT ё таҳшини буғи химиявӣ (CVD) истеҳсол карда мешаванд.
3.2 Раванди агломератсия
Хокаи алмос дар зери фишори шадид (5-7 ГПа) ва ҳарорати (1,400-1,600 ° C) ба субстрати карбиди волфрам синтер карда мешавад.
Катализатори металлӣ (масалан, кобальт) пайванди алмос ба алмосро осон мекунад.
3.3 Коркарди баъди
Коркарди лазерӣ ё разряди барқӣ (EDM) барои шакл додани PDC ба асбобҳои буридан истифода мешавад.
Табобатҳои рӯизаминӣ пайвастшавиро беҳтар мекунанд ва фишорҳои боқимондаро коҳиш медиҳанд.
4. Барномаҳо дар коркарди дақиқ
4.1 Бо суръати баланд буридани масолехи ранга
Асбобҳои PDC дар коркарди алюминий, мис ва нахи карбон бартарӣ доранд.
Барномаҳо дар мошинсозӣ (коркарди поршенҳо) ва электроника (фрезеркунии PCB).
4.2 Суфтакунии ултра дақиқи ҷузъҳои оптикӣ
Дар истеҳсоли линзаҳо ва оина барои лазерҳо ва телескопҳо истифода мешавад.
Ноҳамвории сатҳи зермикронӣ (Ra <0,01 мкм) ба даст меорад.
4.3 Механизми хурд барои дастгоҳҳои тиббӣ
Микропармаҳои PDC ва осиёбҳои ниҳоӣ дар асбобҳои ҷарроҳӣ ва имплантатсияҳо хусусиятҳои мураккабро ба вуҷуд меоранд.
4.4 Коркарди ҷузъҳои аэрокосмосӣ
Коркарди хӯлаҳои титан ва CFRP (полимерҳои бо нахи карбон мустаҳкамшуда) бо ҳадди ақали фарсудашавии асбоб.
4.5 Керамикаи пешрафта ва коркарди пӯлоди сахтшуда
PDC дар коркарди карбиди кремний ва карбиди вольфрам аз нитриди бор (CBN) бартарӣ дорад.
5. Мушкилот ва маҳдудиятҳо
5.1 Хароҷоти баланди истеҳсолӣ
Синтези HPHT ва хароҷоти маводи алмос қабули васеъро маҳдуд мекунад.
5.2 Моҳӣ дар буридани қатъшуда
Асбобҳои PDC ҳангоми коркарди сатҳҳои ноустувор ба микросхемаҳо майл доранд.
5.3 Таназзули гармӣ дар ҳарорати баланд
Графитизатсия дар ҳарорати зиёда аз 700 ° C рух медиҳад, ки истифодаи онро дар коркарди хушки маводҳои сиёҳ маҳдуд мекунад.
5.4 Мутобиқати маҳдуд бо металлҳои сиёҳ
Реаксияҳои кимиёвӣ бо оҳан ба фарсудашавии суръат оварда мерасонанд.
6. Тамоюлҳо ва навовариҳои оянда
6.1 PDC-и наносохтордор
Дохил кардани донаҳои нано-алмос устуворӣ ва муқовимати фарсудашавиро афзоиш медиҳад.
6.2 Асбобҳои гибридии PDC-CBN
Омезиши PDC бо нитриди бор (CBN) барои коркарди металлҳои сиёҳ.
6.3 Истеҳсоли иловагии асбобҳои PDC
Чопи 3D имкон медиҳад, ки геометрияҳои мураккаб барои ҳалли коркарди фармоишӣ.
6.4 Қабати пешрафта
Рӯйпӯшҳои ба алмос монанд ба карбон (DLC) мӯҳлати истифодаи асбобро беҳтар мекунанд.
7. Хулоса
PDC дар коркарди дақиқ ҳатмист ва иҷрои беҳамторо дар буридани суръати баланд, суфтакунии ултрадақиқ ва коркарди микро пешниҳод мекунад. Сарфи назар аз мушкилот ба монанди хароҷоти баланд ва осебпазирӣ, пешрафтҳои давомдор дар илми моддӣ ва техникаи истеҳсолӣ ваъда медиҳанд, ки татбиқи онро минбаъд васеътар мекунанд. Навовариҳои оянда, аз ҷумла тарҳҳои наносохтори PDC ва абзорҳои гибридӣ, нақши онро дар технологияҳои коркарди насли оянда мустаҳкам хоҳанд кард.
Вақти фиристодан: июл-07-2025
