پولىكرىستاللىق ئالماس زىچلىقى (PDC) نىڭ ئېنىقلىق ماشىنىسازلىق سانائىتىدە چوڭقۇر قوللىنىلىش ئانالىزى

ئابستراكت

پولىكرىستاللىق ئالماس زىچلىقى (PDC)، ئادەتتە ئالماس بىرىكمىسى دەپ ئاتىلىدۇ، ئالاھىدە قاتتىقلىقى، ئۇپراشقا چىدامچانلىقى ۋە ئىسسىقلىق مۇقىملىقى سەۋەبىدىن ئېنىقلىق پىششىقلاپ ئىشلەش سانائىتىدە ئىنقىلاب قوزغىدى. بۇ ماقالە PDC نىڭ ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى، ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرى ۋە ئېنىقلىق پىششىقلاپ ئىشلەشتىكى ئىلغار قوللىنىشچانلىقىنى چوڭقۇر تەھلىل قىلىدۇ. بۇ مۇھاكىمە ئۇنىڭ يۇقىرى سۈرئەتلىك كېسىش، ئىنتايىن ئېنىقلىق بىلەن ئۇۋىلاش، مىكرو پىششىقلاپ ئىشلەش ۋە ئاۋىئاتسىيە زاپچاسلىرىنى ياساشتىكى رولىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، يۇقىرى ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى ۋە مۇرتقا بولۇش قاتارلىق خىرىسلار، شۇنداقلا PDC تېخنىكىسىنىڭ كەلگۈسىدىكى يۈزلىنىشلىرىمۇ مۇھاكىمە قىلىنىدۇ.

1. كىرىش سۆز

ئېنىقلىق بىلەن پىششىقلاپ ئىشلەش مىكرون دەرىجىسىدىكى توغرىلىققا ئېرىشىش ئۈچۈن يۇقىرى قاتتىقلىق، چىداملىق ۋە ئىسسىقلىق مۇقىملىقىغا ئىگە ماتېرىياللارنى تەلەپ قىلىدۇ. ۋولفرام كاربىدى ۋە يۇقىرى سۈرئەتلىك پولات قاتارلىق ئەنئەنىۋى قورال ماتېرىياللىرى كۆپىنچە ئېغىر شارائىتتا كەمچىل بولۇپ قالىدۇ، بۇ بولسا پولىكرىستاللىق ئالماس زىچلىقى (PDC) قاتارلىق ئىلغار ماتېرىياللارنىڭ قوللىنىلىشىغا سەۋەب بولىدۇ. سۈنئىي ئالماس ئاساس قىلىنغان PDC، كېرامىكا، بىرىكمە ماتېرىياللار ۋە قاتتىق پولات قاتارلىق قاتتىق ۋە مۇرتقا ماتېرىياللىرىنى پىششىقلاپ ئىشلەشتە مىسلىسىز ئىقتىدارغا ئىگە.

بۇ ماقالە PDC نىڭ ئاساسىي خۇسۇسىيەتلىرى، ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ۋە ئېنىقلىق ماشىنىلاشتۇرۇشقا بولغان ئۆزگىرىشچان تەسىرىنى تەتقىق قىلىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئۇ PDC تېخنىكىسىدىكى نۆۋەتتىكى خىرىسلار ۋە كەلگۈسىدىكى تەرەققىياتلارنى تەكشۈرىدۇ.

2. PDC نىڭ ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى

PDC يۇقىرى بېسىملىق، يۇقىرى تېمپېراتۇرا (HPHT) شارائىتىدا ۋولفرام كاربىد ئاساسىغا چاپلانغان بىر قەۋەت پولىكرىستال ئالماس (PCD) دىن تەركىب تاپقان. ئاساسلىق خۇسۇسىيەتلىرى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

2.1 ئىنتايىن قاتتىقلىق ۋە ئۇپراشقا چىداملىق

ئالماس ئەڭ قاتتىق ماتېرىيال (موھس قاتتىقلىقى 10) بولۇپ، PDC نى سۈرتكۈچ ماتېرىياللارنى پىششىقلاپ ئىشلەشكە ئەڭ ماس كېلىدۇ.

يۇقىرى ئۇپراشقا چىدامچانلىقى قورالنىڭ ئۆمرىنى ئۇزارتىدۇ، ئېنىقلىقتىكى پىششىقلاپ ئىشلەشتە توختاپ قېلىش ۋاقتىنى ئازايتىدۇ.

2.2 يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى

ئۈنۈملۈك ئىسسىقلىق تارقىتىش يۇقىرى سۈرئەتلىك پىششىقلاپ ئىشلەش جەريانىدا ئىسسىقلىق شەكلىنىڭ ئۆزگىرىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.

قوراللارنىڭ ئۇپراش ئۈنۈمىنى ئازايتىدۇ ۋە يۈزەكى سۈپىتىنى ياخشىلايدۇ.

2.3 خىمىيىلىك مۇقىملىق

تۆمۈر ۋە تۆمۈرسىز ماتېرىياللار بىلەن خىمىيىلىك رېئاكسىيەگە چىداملىق.

چىرىشچان مۇھىتتا قوراللارنىڭ بۇزۇلۇشىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ.

2.4 سۇنۇشقا چىداملىق

ۋولفرام كاربىد ئاساسى سوقۇلۇشقا چىداملىق بولۇپ، يېرىلىش ۋە سۇنۇشنى ئازايتىدۇ.

3. PDC ئىشلەپچىقىرىش جەريانى

PDC ئىشلەپچىقىرىش بىر قانچە مۇھىم باسقۇچلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

3.1 ئالماس پاراشوكىنىڭ بىرىكتۈرۈشى

سۈنئىي ئالماس زەررىچىلىرى HPHT ياكى خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (CVD) ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ.

3.2 پىشۇرۇش جەريانى

ئالماس پاراشوكى ئەڭ يۇقىرى بېسىم (5-7 GPa) ۋە تېمپېراتۇرا (1400-1600 سېلسىيە گرادۇس) ئاستىدا ۋولفرام كاربىد ئاساسىغا سېلىنىدۇ.

مېتال كاتالىزاتور (مەسىلەن، كوبالت) ئالماس بىلەن ئالماسنىڭ باغلىنىشىنى ئاسانلاشتۇرىدۇ.

3.3 كېيىنكى بىر تەرەپ قىلىش  

لازېر ياكى ئېلېكترلىك قويۇپ بېرىش ماشىنىسى (EDM) PDC نى كېسىش قورالىغا ئايلاندۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.

يۈزەكى بىر تەرەپ قىلىش ئۇسۇلى يېپىشقاقلىقنى كۈچەيتىپ، قالغان بېسىملارنى ئازايتىدۇ.

4. ئېنىقلىق ماشىنىلاشتۇرۇشتىكى قوللىنىشچانلىقى

4.1 رەڭلىك بولمىغان ماتېرىياللارنى يۇقىرى سۈرئەتلىك كېسىش

PDC قوراللىرى ئاليۇمىن، مىس ۋە كاربون تالالىق بىرىكمىلەرنى پىششىقلاپ ئىشلەشتە ئىنتايىن ياخشى.

ئاپتوموبىل (پورشېن پىششىقلاپ ئىشلەش) ۋە ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى (PCB فرېزېرلاش) ساھەسىدە قوللىنىلىش دائىرىسى.

4.2 ئوپتىكىلىق زاپچاسلارنى ئىنتايىن ئېنىقلىق بىلەن ئۇۋىلاش

لازېر ۋە تېلېسكوپلار ئۈچۈن ئەينەك ۋە ئەينەك ياساشتا ئىشلىتىلىدۇ.

مىكروندىن تۆۋەن يۈزەكى پۇراقلىققا ئېرىشىدۇ (Ra < 0.01 µm).

4.3 داۋالاش ئۈسكۈنىلىرى ئۈچۈن مىكرو پىششىقلاش

PDC مىكرو بۇرغىلاش ماشىنىلىرى ۋە ئۇچلۇق تىغلىغۇچلار جىددىي ئوپېراتسىيە قوراللىرى ۋە ئىمپىلانتلاردا مۇرەككەپ ئالاھىدىلىكلەرنى ھاسىل قىلىدۇ.

4.4 ئاۋىئاتسىيە زاپچاسلىرىنى پىششىقلاپ ئىشلەش  

تىتان قېتىشمىلىرى ۋە CFRP (كاربون تالاسى بىلەن كۈچەيتىلگەن پولىمېرلار) نى ئەسۋابلارنىڭ ئۇپراشچانلىقىنى ئەڭ تۆۋەن چەكتە تۇتۇپ ئىشلەش.

4.5 ئىلغار كېرامىكا ۋە قاتتىقلاشتۇرۇلغان پولات پىششىقلاش

PDC كرېمنىي كاربىد ۋە ۋولفرام كاربىدنى پىششىقلاپ ئىشلەشتە كۇب بور نىترىد (CBN) دىن ئۈستۈن تۇرىدۇ.

5. قىيىنچىلىقلار ۋە چەكلىمىلەر

5.1 يۇقىرى ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى

HPHT سىنتېزى ۋە ئالماس ماتېرىياللىرىنىڭ تەننەرخى كەڭ كۆلەمدە قوللىنىلىشنى چەكلەيدۇ.

5.2 ئۈزۈلۈپ قالغان كېسىشتىكى مۇرتقا

PDC قوراللىرى ئۈزۈلمىگەن يۈزلەرنى پىششىقلىغاندا ئاسانلا يېرىلىپ كېتىدۇ.

5.3 يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىسسىقلىقنىڭ بۇزۇلۇشى

گرافىتلىشىش 700 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا يۈز بېرىدۇ، بۇ تۆمۈر ماتېرىياللارنى قۇرۇق ماشىنىدا ئىشلىتىشنى چەكلەيدۇ.

5.4 قارا مېتاللار بىلەن چەكلىك ماسلىشىشچانلىقى

تۆمۈر بىلەن بولغان خىمىيىلىك رېئاكسىيە تېز ئۇپراشقا ئېلىپ كېلىدۇ.

6. كەلگۈسىدىكى يۈزلىنىشلەر ۋە يېڭىلىقلار  

6.1 نانو قۇرۇلمىلىق PDC

نانو-ئالماس دانچىلىرىنى قوشۇش چىدامچانلىقى ۋە ئۇپراشقا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرىدۇ.

6.2 گىبرىد PDC-CBN قوراللىرى

قارا مېتاللارنى پىششىقلاپ ئىشلەش ئۈچۈن PDC بىلەن كۇب بور نىترىدى (CBN) نى بىرلەشتۈرۈش.

6.3 PDC قوراللىرىنى قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش  

3D بېسىش خاسلاشتۇرۇلغان پىششىقلاپ ئىشلەش چارىلىرى ئۈچۈن مۇرەككەپ گېئومېتىرىيەلەرنى يارىتىشقا شارائىت ھازىرلايدۇ.

6.4 ئىلغار قاپلاشلار

ئالماسقا ئوخشاش كاربون (DLC) قاپلىمىلىرى قورالنىڭ ئۆمرىنى تېخىمۇ ئۇزارتىدۇ.

7. خۇلاسە

PDC يۇقىرى سۈرئەتلىك كېسىش، ئىنتايىن ئېنىق ئۇۋىلاش ۋە مىكرو ماشىنىلاشتۇرۇشتا تەڭداشسىز ئىقتىدار بىلەن تەمىنلەيدىغان ئېنىق ماشىنىلاشتۇرۇشتا مۇھىم رول ئوينايدۇ. يۇقىرى تەننەرخ ۋە مۇرتقا بولۇش قاتارلىق قىيىنچىلىقلارغا قارىماي، ماتېرىيال ئىلمى ۋە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىدىكى ئۈزلۈكسىز ئىلگىرىلەشلەر ئۇنىڭ قوللىنىلىشىنى تېخىمۇ كېڭەيتىدۇ دەپ ۋەدە بېرىدۇ. نانو قۇرۇلمىلىق PDC ۋە ئارىلاشما قورال لايىھىلەش قاتارلىق كەلگۈسىدىكى يېڭىلىقلار ئۇنىڭ كېيىنكى ئەۋلاد ماشىنىلاشتۇرۇش تېخنىكىلىرىدىكى رولىنى مۇستەھكەملەيدۇ.