Modernaj tranĉilaj materialoj spertis pli ol 100 jarojn da disvolviĝa historio, de karbona ilŝtalo ĝis rapidŝtalo,cementita karbido, ceramika ilokajsupermalmolaj ilmaterialojEn la dua duono de la 18-a jarcento, la originala ilmaterialo estis ĉefe karbona ilŝtalo. Ĉar tiutempe ĝi estis uzata kiel la plej malmola materialo, kiu povus esti maŝinita en tranĉilojn. Tamen, pro ĝia tre malalta varmorezista temperaturo (sub 200 °C), karbonaj ilŝtaloj havas la malavantaĝon, ke ili tuj kaj tute malakriĝas pro tranĉvarmo dum tranĉado je altaj rapidoj, kaj la tranĉintervalo estas limigita. Tial, ni antaŭĝojas pri ilmaterialoj, kiuj povas esti tranĉitaj je altaj rapidoj. La materialo, kiu aperas por reflekti ĉi tiun atendon, estas rapidŝtalo.
Rapidŝtalo, ankaŭ konata kiel antaŭa ŝtalo, estis evoluigita de usonaj sciencistoj en 1898. Ne temas tiom pri tio, ke ĝi enhavas malpli da karbono ol karbona ilŝtalo, sed pri tio, ke volframo estas aldonita. Pro la rolo de malmola volframa karbido, ĝia malmoleco ne malpliiĝas sub altaj temperaturoj, kaj ĉar ĝi povas esti tranĉita je rapideco multe pli alta ol la tranĉrapido de karbona ilŝtalo, ĝi estas nomata rapidŝtalo. De 1900~1920, aperis rapidŝtalo kun vanado kaj kobalto, kaj ĝia varmorezisto pliiĝis ĝis 500~600 °C. La tranĉrapido de ŝtaltranĉado atingas 30~40 m/min, kio pliiĝas preskaŭ 6-oble. De tiam, kun la seriigo de ĝiaj konsistigaj elementoj, volframaj kaj molibdenaj rapidŝtaloj formiĝis. Ĝi estas ankoraŭ vaste uzata ĝis nun. La apero de rapidŝtalo kaŭzis...
revolucio en tranĉado, multe plibonigante la produktivecon de metaltranĉado, kaj postulante kompletan ŝanĝon en la strukturo de la maŝinilo por adaptiĝi al la tranĉaj rendimentaj postuloj de ĉi tiu nova ilmaterialo. La apero kaj plia disvolviĝo de novaj maŝiniloj, siavice, kondukis al la disvolviĝo de pli bonaj ilmaterialoj, kaj iloj estis stimulitaj kaj disvolvitaj. Sub la novaj fabrikadaj teknologiaj kondiĉoj, rapidŝtalaj iloj ankaŭ havas la problemon limigi la daŭrecon de la ilo pro tranĉvarmo dum tranĉado je alta rapideco. Kiam la tranĉrapideco atingas 700 °C, la rapidŝtalo
la pinto estas tute malakra, kaj ĉe tranĉrapido super ĉi tiu valoro, estas tute neeble tranĉi. Rezulte, aperis karbidaj ilmaterialoj, kiuj konservas sufiĉan malmolecon sub pli altaj tranĉtemperaturaj kondiĉoj ol la supre menciitaj, kaj povas esti tranĉitaj ĉe pli altaj tranĉtemperaturoj.
Molaj materialoj povas esti tranĉitaj kun malmolaj materialoj, kaj por tranĉi malmolajn materialojn, necesas uzi materialojn, kiuj estas pli malmolaj ol ĝi. La plej malmola substanco sur la Tero nuntempe estas diamanto. Kvankam naturaj diamantoj jam delonge estas malkovritaj en la naturo, kaj ili havas longan historion de uzado kiel tranĉiloj, sintezaj diamantoj ankaŭ estis sukcese sintezitaj jam en la fruaj 50-aj jaroj de la 20-a jarcento, sed la vera uzo de diamantoj por vaste fari...industriaj tranĉilojestas ankoraŭ afero de lastatempaj jardekoj.
Unuflanke, kun la disvolviĝo de moderna kosma teknologio kaj aerspaca teknologio, la uzo de modernaj inĝenieraj materialoj fariĝas pli kaj pli abunda, kvankam la plibonigita rapidŝtalo, cementita karbido, kajnovaj ceramikaj ilmaterialojEn la tranĉado de tradiciaj prilaboraj pecoj, la tranĉrapido kaj tranĉproduktiveco duobliĝis aŭ eĉ dekdufoje pliiĝis, sed kiam oni uzas ilin por prilabori la supre menciitajn materialojn, la daŭreco de la ilo kaj la tranĉefikeco estas ankoraŭ tre malaltaj, kaj la tranĉkvaliton malfacilas garantii, foje eĉ ne eblas prilabori, ĉar necesas uzi pli akrajn kaj pli eluziĝ-rezistajn ilmaterialojn.
Aliflanke, kun la rapida evoluo de modernajmaŝinfabrikadokaj prilabora industrio, la vasta apliko de aŭtomataj maŝiniloj, komputilaj numeraj kontrolaj (CNC) maŝincentroj kaj senhomaj maŝinlaborejoj, por plue plibonigi la prilaboran precizecon, redukti ilŝanĝan tempon kaj plibonigi la prilaboran efikecon, pli kaj pli urĝaj postuloj estas havi pli daŭrajn kaj stabilajn ilmaterialojn. En ĉi tiu kazo, diamantaj iloj rapide evoluis, kaj samtempe, la evoluo dediamantaj ilaj materialojankaŭ estis multe reklamita.
Diamantaj ilaj materialojhavas serion da bonegaj ecoj, kun alta prilabora precizeco, rapida tranĉrapido kaj longa servodaŭro. Ekzemple, la uzo de Compax (polikristala diamanta kompozita lameno) iloj povas certigi la prilaboradon de dekoj da miloj da siliciaj aluminiaj alojaj piŝtringaj partoj kaj iliaj ilpintoj restas esence senŝanĝaj; Maŝinado de aviadilaj aluminiaj rondfostoj per Compax-granddiametraj frezmaŝinoj povas atingi tranĉrapidojn ĝis 3660m/min; Ĉi tiuj estas nekompareblaj al karbidaj iloj.
Ne nur tio, la uzo dediamantaj ilaj materialojpovas ankaŭ vastigi la prilaboran kampon kaj ŝanĝi la tradician prilaboran teknologion. Antaŭe, spegula prilaborado povis uzi nur la mueladon kaj poluradon, sed nun ne nur naturaj unukristalaj diamantaj iloj, sed ankaŭ en iuj kazoj ankaŭ PDC supermalmolaj kompozitaj iloj povas esti uzataj por superpreciza proksima tranĉado, por atingi turnadon anstataŭ muelado. Kun la apliko desupermalmolaj iloj, kelkaj novaj konceptoj aperis en la kampo de maŝinado, kiel ekzemple la uzo de PDC-iloj, la limiganta turnrapideco jam ne estas la ilo sed la maŝinilo, kaj kiam la turnrapideco superas certan rapidon, la laborpeco kaj la ilo ne varmiĝas. La implicoj de ĉi tiuj pioniraj konceptoj estas profundaj kaj ofertas senlimajn perspektivojn por la moderna maŝinada industrio.
Afiŝtempo: 2-a de novembro 2022
