SLS和FDMS制造超薄金刚石锯片对比研究

提出了一种使用增材技术制造金刚石工具的新思路,即使用熔融沉积成型烧结(FDMS)工艺来制造超薄金刚石锯片.详细介绍了选择性激光烧结(SLS)工艺和FDMS工艺在超薄金刚石锯片制造中的应用,并从主要设备仪器、工艺原理、工艺步骤以及成型材料、成本与生产应用等角度,对2种工艺进行比对.研究发现:在选择合适材料的条件下,2种工...     

3D打印技术在金刚石工具制造中的应用探讨

3D打印技术是一种处于科技前沿的新型智能制造技术,将其应用于金刚石工具制造是一种新的尝试。3D打印技术具有传统工艺无可比拟的优势,如成品整体性强、精密度高、操作简便、可完成复杂形状的产品制造等,极大地帮助与补充了金刚石工具的制造方法。3D打印技术能够制作使用其他常规方法难以完成的超薄、微型或异型金刚石工具。但是,3D打印技术也存在一些问题,如可用的金刚石粉末种类不足,金刚石的碳化、粒度、浓度等问题,需随3D打印技术的发展而逐步解决。      

3D打印金刚石工具的研究进展

3D打印技术作为一种快速成形技术,为复杂结构金刚石工具的制备提供了便利,是未来金刚石工具一体化成形发展的方向之一.本文介绍了用于制备金刚石工具的SLS、SLM、SLA、DIW等3D打印技术的基本原理及其在金刚石工具制备方面的研究进展,分析了使用不同结合剂时3D打印金刚石工具的特点,并对未来金刚石工具的发展进行了展望.     

陶瓷材料的DIW工艺在陶瓷基金刚石工具中应用的关键技术问题

浆料的直写成形技术（DIW）是一种基于浆料挤出的3D打印技术,其具有能耗低、成本低、打印速度快、无结构设计限制等优点。在概述DIW技术应用于陶瓷基金刚石工具优势的基础上,对其应用过程中的原料选择、浆料制备、打印适性及脱脂、烧结工艺等关键步骤进行探讨,并指出在浆料制备环节中需要重点关注的粉体团聚问题。同时,分析一些DIW制造工艺的研究实例。最后,指出DIW工艺制造陶瓷基金刚石工具应解决的关键问题。     

金刚石工具制造过程中的质量控制——烧结工艺的监控

用于切割和加工天然石材、混凝土、柏油路面、玻璃等材料的金刚石工具一般都是烧结制成，其中压制烧结——一种使烧结的材料致密化的工艺——应用得最多。烧结压机必须根据被烧结件的形状和成分随时进行适应调节。工艺的控制对烧制结果乃至金刚石最终制品的质量是至关重要的。本文介绍本公司为工艺监控而专门研制的程序软件包。近年来，用于压制烧结制品的结合剂多种多样。其配方之复杂，更加要求对烧结工艺进行灵活的控制调节。不象过去采用的三步烧结工艺，今天的烧结工艺要复杂得多。所用压机大都装有高级的PLC控制器和操纵板。通过精…     

金刚石工具预合金胎体粉末制备技术

讨论了预合金胎体粉末的优点,研究了预合胎体粉末的制备技术,列举了预合金胎体金刚石工具的应用效果。     

熔融沉积(FDM) 3D打印成形件的力学性能实验研究

为提高不同填充率的制品力学性能,采用打印精度更高的类Delta并联式打印机,以较优固定参量实施应用广泛的熔融沉积(FDM)3D打印工艺,制备了不同填充率PLA耗材实验试件,并分别做了拉伸、弯曲和压缩实验,得到了较优的拉伸、压缩应力-应变曲线和弯曲载荷-位移曲线。同时开展了3D打印试件的抗拉强度、断裂伸长率、抗拉刚度、所承受的最大弯曲载荷和抗压强度研究。结果显示,填充率是影响3D打印试件变形失效和力学性能的关键因素,随着填充率的增加,试件的强度和刚度明显提高,而且同心线填充试件抗拉强度和断裂伸长率最大,直线形填充的刚度要优于同心线填充和格子形填充的刚度。     

基于正交试验的FDM 3D打印工艺方法研究

正交实验设计和分析方法是研究多因素多水平工艺优化实验的有效方法。针对目前3D打印领域缺乏行业标准、影响3D打印成型结果的工艺参数繁多、最佳工艺流程难以确定的问题,采用正交实验方法研究影响3D打印成型质量的工艺流程,分析出层高设置、打印速度、填充密度依次为影响FDM(熔融沉积)3D打印成型的主要因素,并得出层高0.18mm,打印速度40 mm/s,填充30%时表面质量较好。正交实验方法对优化3D打印工艺流程、提高打印效果具有借鉴意义。     

钎焊技术在金刚石工具中的应用

简要介绍了金刚石工具、工具分类及其制造过程中用到的钎焊技术,分析了金刚石颗粒与基体的连接原理与形式,就金刚石工具行业国内外发展状况评述了钎焊技术的相应发展,阐述了预合金粉末的扩散钎焊现象及有益作用,探讨了钎焊材料、钎焊工艺和钎焊设备的协同规律,提出了金刚石工具行业钎焊技术的发展方向,为国内金刚石工具和焊接行业发展研究提供参考。     

磷对铜基金刚石工具胎体性能的影响

以铜、银、锡、锌、磷等为原料,采用热压快速烧结工艺制备铜基金刚石工具。研究磷对铜基结合剂抗弯强度、洛氏硬度和冲击韧性的影响;采用X衍射、扫描电镜分析结合剂的组织结构及其对金刚石的包镶能力。结果表明:磷能促进铜基结合剂的烧结,降低烧结温度,样品在400~460℃即可达到完全烧结;当烧结温度为420℃、磷含量(质量分数)为6%时,结合剂洛氏硬度达到90.4HRB,抗弯强度达到966.04MPa,综合性能最佳;加入金刚石粒度为30/35,浓度为100%时,其抗弯强度达到425.70MPa。     

熔融沉积(FDM)工艺参数对SiC陶瓷微观结构和力学性能影响

为提高熔融沉积成型(FDM)碳化硅(SiC)陶瓷的质量,本文主要研究工艺参数(料筒温度、喷嘴直径和打印层厚)对SiC陶瓷表面形貌、微观结构和力学性能的影响.结果表明:在料筒温度180℃、喷嘴直径0.8 mm和打印层厚0.2 mm时可获得稳定可控的挤出流量,SiC生坯和烧结体微观结构致密,层间结合效果好.SiC烧结体密度...     

喷射共沉积技术在金属结合剂金刚石工具制备中的应用研究

喷射共沉积技术在颗粒增强金属基复合材料的制备中已经有了较为成熟的应用，本文在分析了金属结合剂金刚石工具和颗粒增强金属基复合材料的相似性基础上，研究了利用喷射共沉积技术制备金属结合剂金刚石工具制备的可行性。并通过试验对比分析，探讨了该工艺在金刚石工具生产中的适用性。发现用该工艺试制的试样有金刚石热损耗低、金刚石分布均匀、基体金属对金刚石有较高的把持力、较高的耐磨性和磨削效率等特点。该工艺在大规格、高厚度的金刚石工具制造中会有较高的使用价值。     

热压金刚石工具材料及其致密化

讨论了热压金刚石工具材料的包镶力和致密性. 建立并运用热压金刚石工具材料热压烧结后期的密度及致密化方程, 分析了热压烧结各主要工艺参量及物理参量. 对Fe, Ni, Co包镶金刚石,以及主要粘结相663Cu, Co, 复合Fe粉, 复合Co粉等胎体材料进行了差热分析实验,验证了该密度及致密化方程的正确性, 并用于指导生产实际, 使生产出的热压金刚石工具材料的实际使用性能及其稳定性得到了有效的提高.     

3D打印金刚石复合片及其钻头的研究进展

PDC钻头已成为油气勘探领域的首选钻头类型,日益提升的PDC钻头性能要求特别是钻进效率要求给钻头制造带来较大挑战。钻头工作面结构改进是PDC钻头实现高效破岩的关键,但这给PDC钻头制造带来难题。3D打印技术是一种新型的快速成形技术,具有制造任意复杂形状结构、个性化定制和创意设计的优点,将3D打印工艺应用于PDC及其钻头的生产是未来发展的必然趋势。本文中介绍了目前用于制备PDC及其钻头的3D打印技术的基本原理,包括光固化成形技术（SLA）、熔融沉积技术（FDM）、激光选区烧结（SLS）、激光选区熔化技术（SLM）和喷墨粘粉式（3DP）等;总结了现有3D打印技术在PDC及其钻头制造方面的研究进展,并对未来3D打印PDC钻头的发展进行了展望。     

金刚石工具生产技术的三个阶段

金刚石工具生产技术的发展至今可划分为三个阶段：第一个阶段是用单质粉作胎体加金刚石采用机械混料的工艺制作金刚石工具。这种工艺容易产生成份偏析,烧结温度高,容易造成金刚石石墨化,降低金刚石的强度。由于各种胎体材料是机械结合,没有充分合金化,胎体对金刚石的包镶效果差,很难生产高档产品。     

电化学方法制备金刚石工具的胎体材料性能研究

金刚石工具因其超强的加工能力,在石材、地质、陶瓷、机械、电子领域被广泛应用,研究电镀用胎体材料性能对提高金刚石工具的使用寿命和加工效率具有重要意义。本文从胎体材料合金化、复合化和细晶化3个方面对近20年来有关电镀金刚石工具胎体性能改进方面的报道进行了综述,提出了目前胎体材料性能改进方面存在的问题,并对其今后研究的重点提出了展望和建议。      

氧化物弥散强化铁粉在金刚石工具中的应用

本文采用共沉淀法制得一种氧化物弥散强化铁粉(Fe - Y2 O3粉),通过热压烧结方法测定了纯铁粉、纯钴粉、ODS铁粉烧结致密度、硬度、抗弯强度.结果表明:ODS铁粉显示出了优良的机械性能,硬度达HRB98,抗弯强度达1240 MPa.以ODS铁代替钴作为金属结合剂不仅成本低,而且性能优异,具有相当大的应用潜力.     

热丝CVD金刚石薄膜涂层工具的制备技术及应用研究

本文通过电子增强热丝CVD方法在硬质合金基体上沉积金刚石薄膜 ,对硬质合金基体进行酸洗、表面研磨处理后用气相沉积方法沉积约 1μm厚的金属W膜层 ,在形核初期采用逐渐升高的偏流以去除表面形成的非晶C膜 ,并增加金刚石的形核密度和增强W的扩散作用 ,形成多种W -C化合物以增强金刚石薄膜与硬质合金基体的结合力 ,通过这种工艺制备了与基体结合力良好的金刚石薄膜。采用两种途径制备金刚石薄膜涂层工具 ,其一为在YG6硬质合金圆片上沉积约 80 μm的金刚石薄膜 ,经激光切割成 6mm× 6mm的合金片 ,用砂轮抛光 ,焊接在钢制刀柄上 ,经刃磨后制作成木工工具刀头 ;另一是直接在YG6硬质合金钻头这种复杂形状工具上沉积约 10 μm厚的金刚石薄膜制成金刚石工具。对两种工具分别进行使用性能测试 ,木工工具用于加工Al2 O3 复合木地板 ,测试结果表明金刚石薄膜涂层木工工具与硬质合金工具相比 ,使用性能有明显提高 ,寿命提高一倍以上 ,但由于刀刃后角处无金刚石层保护 ,使用中出现明显的后角磨损 ,未能达到理想效果 ;金刚石涂层钻头用于加工硬质合金时在使用初期有明显效果 ,但由于磨损很快 ,使用寿命低 ,经观察分析 ,主要是由于金刚石膜晶粒粗大造成表面光洁度不高 ,使用中刀刃处的金刚石薄膜涂层易于出现应力集中     

基于FDM的铸模模型打印精度的研究

从3D打印工艺参数"厚度、壁厚、温度、速度"等方面,探讨了打印工艺参数对3D打印的铸模模型尺寸的影响关系,利用正交试验确定打印参数对尺寸影响的主次顺序,并确定工艺参数的最优组合,为实际应用中优化打印工艺参数提供参考依据。