PDF《耐磨损件》

耐磨损件

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12 14 磨损防护 多晶金刚石 托架板 工件支撑 测量工具 顶尖 电镀传动器 更多的业务领域 多功能和具体应用 DR.

KAISER CELLE制造的精密部件 耐磨损件的内容

4 磨损防护 通常,通过电火花或激光切割制造某种形状的金刚石段. 需要 进过焊,压,粘或收缩到精密制造的硬质合金或钢的基体上. 因此, 在大多数情况下 , 可以通过简单更换独立的块完成维修或 几何形状的调整. 为了在磨损防护零件上获得所需要的尺寸和 形状精度,最重要的工作就是把精加工的金刚石块嵌入到基体 中. 再加上适合的测量技术,高精度的组件就可以由非常硬的 材料加工而成, 在应用过程中它的磨损可以降低到最小水平. 加工过程 磨损指的是实体表面持续不断的材料损失,由机械, 热或 化学影响在固体,液体或气体接触表面造成. 因此,使用最 硬的材料用于易于磨损的零件:金刚石. 但是硬度不是惟一的关键因素:金刚石也具有良好的摩擦 和滑动性能, 可以制造出非常高的表面质量. 这样开启了新 应用和工艺优化的机会,因为金刚石的应用,使你的组件基 本感觉不到接触. 用于高精密磨损防护件的的金刚石的加工要求顶级加工技 术和多年的经验: DR. KAISER 拥有两者. 磨损防护:不仅仅是硬度的问题 用于双面平面磨的PCD托架板 基体的生产 电切割成段 组装 磨削 测量 铜焊 用螺栓固定 粘结 收缩

5 ~ 0,5 mm ~ 0,5 mm 0,1

550 7700 3…9

5000 29 0,2

6600 6

1800 80 0,3

5500 12

1500 <

0,1

2000 65000 3…9

10000 48 0,8

1850 48

600 多晶金刚石 传统: 多晶金刚石 (PCD) 新型: CVD金刚石 多晶金刚石 (PCD)是一种人工合成的 ,极硬的以金属基形式结合在一起 的金刚石颗粒. 在制造的过程中 ,使用高压液相烧结工艺,金刚石层附着 在含钴的硬质合金基体上. 使用直径在0.5微米到50微米之间的金刚石 颗粒作为基晶. 液态钴从硬质合金基体渗入到金刚石颗粒间的剩余空间 里,溶解那里的石墨并把金刚石结合在一起. 金刚石涂层厚度是从0.5毫 米到3毫米,算上硬质合金基体的总厚度最高到10毫米. CVD金刚石使用化学气相沉积从气态起始材料中制造.在温度为 2000°C to 2800°C的真空箱,金刚石从氢-甲烷混合物中沉积在真空箱的 底部(如硅晶片). 每一个生成的独立的金刚石晶体,以0.1到3?m/h 的被覆速率,如同柱状 向上直到所需要的层厚达到1/10毫米. 金刚石晶体与晶体边界线相互隔 离,这也是为什么CVD金刚石显示黑色的原因. 制造出的金刚石块的厚度是从0.5毫米到1毫米,之后使用激光切割把金 刚石块加工和分隔成所需要的形状单元. 寿命周期 硬度和抗压强度是材料的关键特性, 它们影响着材料的性能,因此决定了 零件寿命. 硬质合金由于它的硬度和延展特性及相对应的良好的加工可能性,经常 被用作耐磨组件. 然而,PCD和CVD金刚石的优势无与伦比. 由这些超 硬材料制造的耐磨件的使用寿命,经常比硬质合金件的寿命高100多倍. 另一个优势是它的高磨擦性能. 小摩擦力提高了零件质量和操作中的加 工能力. PCD-硬质合金-混合 PCD-CVD金刚石半成品 人造的 生长面 金刚石晶界 底层 金刚石 合成PCD 0,5 -

3 mm 0,5 -

1 mm 合成CVD金刚石 人造的 钴结合剂 钴结合剂 碳化钨 摩擦系数 (相对于钢) [-] 热导率 [W/mK] 抗压强度 [MPa] 韧性 [MPa m-1/2 ] 硬度 [HK] PCD 陶瓷 (Si3N4) 硬质合金 CVD金刚石 钢6Fns vw vr Ftr Fnr Fta Fna Fts vs β γσ γ γρ h 托架板 长时间保持最高精度 无心磨是一种特殊形式的外圆磨. 工件放置在砂轮和导轮间, 替代了工件夹紧在头架和尾架间. 工件由支撑板支撑. 贯穿法无心磨是一种可以独特有效加工不带凹槽的圆柱状工 件,例如螺栓,活塞或心轴. 使用直线切入无心磨可以加工复 杂的内凹工件或副设一个支架可以斜角切入加工. 无心磨 导轮 无心磨磨削加工通常是大批量经济有效的加工旋转对称零 件 ,例如活塞杆 , 喷油针 , 气体增压弹簧,滚针 ,曲轴,凸轮轴 及阀. 在磨削加工过程中支撑工件的支撑件,是磨床最重要的耐 磨损零件 , 它决定着工件的尺寸和形状精度,还有工件的表 面质量. 金刚石相比于钢的低摩擦降低了磨削力并因此提 高了工件的加工表面质量.通常,PCD可以做的比这个更 多:抛光的PCD光滑了工件表面和降低了粗糙度. 长时间使用后,你会感到它的优势 ,另外,至今为止,还没有 任何比PCD覆盖层更好的替代品. 砂轮 托架板 贯穿磨 切入磨

7 A A PKD A-A PKD 金刚石段节 精度 运输 硬质合金也可以 经济效率和质量必须贯穿于整个机械加工中. 在大批量生产中 ,安装在 无心磨上的100%在线控制提供了监控的智能解决方案. 内置到托架板 一个涡流传感器在加工中测量工件的硬度并同时检查表面细微裂纹. 这 种技术要求精密定义传感器和工件面间的测量距离,这只有通过PCD支 撑板才可能实现:用于大批量生产的关键优势 ,凭借 DR. KAISER 多年 经验使得这成为可能. 把金刚石加工到几个微米需要在加工中连续 进行在线控制. DR. KAISER 自豪于其最顶 级的测量设备 ,根据需要也可以为你的支撑板 提供检测证书. 所有来自 DR. KAISER 的PCD金刚石支撑条 包装在安全可靠的木箱里. 无论客户在哪里, 高质量的零件都可以毫无损坏地安全到达目 的地. 当然,我们也可以提供最高要求和最高精度的 硬质合金的支撑板和支撑条. 电磁区 涡流 简单的低成本的设计制造工序,简化了磨床和组件的维护. 在很多情况 下,DR. KAISER 的支撑板由多段组成. 使用压,粘或软焊把每个独立 的金刚石垫联接到基底上形成复杂得几何型面. 这种多段组合技术使得 维修工作可以不费力而有效地完成. PCD允许100%控制

8 工件导向 在例如磨,珩磨和抛光等的精密加工中 ,为了吸收磨削力并 避免由于零件自重造成的弯曲,旋转的对称零件必须得到 支撑,夹持或导向. 在高精度加工中 ,这只能通过固定导向 元件实现,如棱柱,滑块,顶尖,空心顶尖或固定中心架, 像导向元件中用的抗摩擦轴承就对加工过程有消极影响. 在加工过程中 ,导向元件在工件表面上摩擦和滑动会影响 零件的质量. 金刚石是针对低摩擦和高耐摩的要求的一款 理想材料. 感谢金刚石带来的长寿命和稳定的 质量 棱柱和滑块 中心架 用于精密加工长细零件的自定心中心架使用固定插件:中心 架. 由于中心架的大量的应用(曲轴,凸轮轴,阀,活塞杆等) 所以导致了中心架座多样化. 当加工长的旋转对称零件时,需要固定工件位置, 例如喷油针 , 阀和棒,就需要使用各种各样的棱柱. 在抗摩轴承工业,这些滑 动元件又叫滑块. 短工件(轴承座)由磁性夹盘或驱动销驱动.

9 PCD 测量工具 无论是在工业生产环境中或在洁净的房间内:测量系统在 使用了很长一段时间后也必须精密而可靠地工作,因此需要 强刚性的 ,抗磨损的传感器装置. 金刚石正是理想的材料. 无论是PCD或CVD金刚石模式:DR. KAISER 的专业加 工技术使得测量和测试技术领域的各种各样的应用得以实 现. 在汽车和航空工业, 用于医学和电力工程的化工工艺,当然还有 机床行业:把差的生产环境和精密的加工要求结合在一起,金刚 石是最优化的解决方案. 测量和测试: 专业选金刚石 各种各样的可能性 测量举例 宽度测........