مواد ابزار برش مدرن بیش از ۱۰۰ سال سابقه توسعه از فولاد ابزار کربنی تا فولاد ابزار تندبر را تجربه کرده‌اند،کاربید سیمانی, ابزار سرامیکیومواد ابزار فوق سختدر نیمه دوم قرن هجدهم، جنس اصلی ابزار عمدتاً فولاد ابزار کربنی بود. زیرا در آن زمان از آن به عنوان سخت‌ترین ماده‌ای که می‌توانست در ابزارهای برشی ماشینکاری شود، استفاده می‌شد. با این حال، به دلیل دمای بسیار پایین مقاومت حرارتی (زیر 200 درجه سانتیگراد)، فولادهای ابزار کربنی این عیب را دارند که به دلیل گرمای برش هنگام برش با سرعت بالا، فوراً و کاملاً کند می‌شوند و دامنه برش محدود است. بنابراین، ما مشتاقانه منتظر مواد ابزاری هستیم که بتوانند با سرعت بالا برش داده شوند. ماده‌ای که برای انعکاس این انتظار پدیدار می‌شود، فولاد پرسرعت است.
فولاد تندبر که به فولاد پیشانی نیز معروف است، در سال ۱۸۹۸ توسط دانشمندان آمریکایی توسعه داده شد. این فولاد نه به این دلیل که کربن کمتری نسبت به فولاد ابزار کربنی دارد، بلکه به این دلیل که تنگستن به آن اضافه می‌شود، ساخته شده است. به دلیل نقش کاربید تنگستن سخت، سختی آن در شرایط دمای بالا کاهش نمی‌یابد و از آنجا که می‌توان آن را با سرعتی بسیار بالاتر از سرعت برش فولاد ابزار کربنی برش داد، به آن فولاد تندبر می‌گویند. از سال ۱۹۰۰ تا ۱۹۲۰، فولاد تندبر با وانادیوم و کبالت ظاهر شد و مقاومت حرارتی آن به ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد افزایش یافت. سرعت برش فولاد برش به ۳۰ تا ۴۰ متر در دقیقه می‌رسد که تقریباً ۶ برابر افزایش یافته است. از آن زمان، با سریالی شدن عناصر تشکیل دهنده آن، فولادهای تندبر تنگستن و مولیبدن شکل گرفته‌اند. این فولاد تاکنون هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. ظهور فولاد تندبر باعث شده است
انقلابی در پردازش برش، بهبود چشمگیر بهره‌وری برش فلز و نیاز به تغییر کامل در ساختار ابزار ماشینی برای انطباق با الزامات عملکرد برش این ماده ابزار جدید. ظهور و توسعه بیشتر ابزارهای ماشینی جدید، به نوبه خود، منجر به توسعه مواد ابزار بهتر شده است و ابزارها تحریک و توسعه یافته‌اند. تحت شرایط فناوری جدید تولید، ابزارهای فولادی پرسرعت همچنین با مشکل محدود کردن دوام ابزار به دلیل گرمای برش هنگام برش با سرعت بالا مواجه هستند. هنگامی که سرعت برش به 700 درجه سانتیگراد می‌رسد، فولاد پرسرعت
نوک کاملاً کند است و در سرعت برش بالاتر از این مقدار، برش کاملاً غیرممکن است. در نتیجه، مواد ابزار کاربیدی که سختی کافی را در شرایط دمای برش بالاتر از موارد فوق حفظ می‌کنند، پدیدار شده‌اند و می‌توانند در دماهای برش بالاتر برش داده شوند.
مواد نرم را می‌توان با مواد سخت برش داد و برای برش مواد سخت، لازم است از موادی استفاده شود که از آن سخت‌تر باشند. سخت‌ترین ماده روی زمین در حال حاضر الماس است. اگرچه الماس‌های طبیعی مدت‌هاست که در طبیعت کشف شده‌اند و سابقه طولانی در استفاده از آنها به عنوان ابزار برش وجود دارد، الماس‌های مصنوعی نیز در اوایل دهه 50 قرن بیستم با موفقیت سنتز شده‌اند، اما استفاده واقعی از الماس برای ساخت گستردهمواد ابزار برش صنعتیهنوز مسئله‌ای مربوط به دهه‌های اخیر است.
از یک سو، با توسعه فناوری فضایی مدرن و فناوری هوافضا، استفاده از مواد مهندسی مدرن روز به روز فراوان‌تر می‌شود، اگرچه فولاد پرسرعت بهبود یافته، کاربید سیمانی و ...مواد ابزار سرامیکی جدیددر برش قطعات کار پردازش سنتی، سرعت برش و بهره‌وری برش دو برابر یا حتی ده‌ها برابر افزایش یافته است، اما هنگام استفاده از آنها برای پردازش مواد فوق، دوام ابزار و راندمان برش هنوز بسیار پایین است و تضمین کیفیت برش دشوار است، گاهی اوقات حتی قادر به پردازش نیست، نیاز به استفاده از مواد ابزار تیزتر و مقاوم در برابر سایش بیشتر است.
از سوی دیگر، با توسعه سریع دنیای مدرن ...ساخت ماشین آلاتو صنعت پردازش، کاربرد گسترده ماشین‌های ابزار اتوماتیک، مراکز ماشینکاری کنترل عددی کامپیوتری (CNC) و کارگاه‌های ماشینکاری بدون سرنشین، به منظور بهبود بیشتر دقت پردازش، کاهش زمان تعویض ابزار و بهبود راندمان پردازش، نیازهای مبرم‌تری برای داشتن مواد ابزار بادوام‌تر و پایدارتر ایجاد می‌شود. در این مورد، ابزارهای الماس به سرعت توسعه یافته‌اند و همزمان، توسعهمواد ابزار الماسنیز به شدت ترویج شده است.
مواد ابزار الماسدارای مجموعه‌ای از خواص عالی، با دقت پردازش بالا، سرعت برش سریع و عمر طولانی هستند. به عنوان مثال، استفاده از ابزارهای Compax (ورق کامپوزیت الماس پلی کریستالی) می‌تواند پردازش ده‌ها هزار قطعه حلقه پیستون از جنس آلیاژ آلومینیوم سیلیکون را تضمین کند و نوک ابزار آنها اساساً بدون تغییر باقی بماند. ماشینکاری قطعات آلومینیومی هواپیما با فرزهای قطر بزرگ Compax می‌تواند به سرعت برش تا 3660 متر در دقیقه برسد. این ابزارها با ابزارهای کاربیدی غیرقابل مقایسه هستند.
نه تنها این، بلکه استفاده ازمواد ابزار الماسهمچنین می‌تواند زمینه پردازش را گسترش داده و فناوری پردازش سنتی را تغییر دهد. در گذشته، پردازش آینه‌ای فقط می‌توانست از فرآیند سنگزنی و صیقل‌دهی استفاده کند، اما اکنون نه تنها ابزارهای الماس تک کریستال طبیعی، بلکه در برخی موارد می‌توان از ابزارهای کامپوزیت فوق سخت PDC نیز برای برش دقیق و فوق‌العاده دقیق استفاده کرد تا به جای سنگزنی، تراشکاری انجام شود. با کاربردابزارهای فوق سخت، برخی مفاهیم جدید در زمینه ماشینکاری ظهور کرده‌اند، مانند استفاده از ابزارهای PDC، محدودکننده سرعت تراشکاری دیگر ابزار نیست بلکه ماشین ابزار است و هنگامی که سرعت تراشکاری از سرعت خاصی فراتر می‌رود، قطعه کار و ابزار گرم نمی‌شوند. پیامدهای این مفاهیم پیشگامانه عمیق است و چشم‌اندازهای نامحدودی را برای صنعت ماشینکاری مدرن ارائه می‌دهد.
زمان ارسال: نوامبر-02-2022
