Slinování za tepla-je v současnosti nejrozšířenějším a nejzákladnějším procesem výroby diamantových pilových kotoučů, zejména těch, které jsou určeny pro řezání kamene a betonu. Lze jej chápat jako jediný přesný proces kombinující kování a odlévání.
1. Definice procesu slinování lisováním za tepla
Technologie slinování lisováním za tepla představuje proces práškové metalurgie, při kterém jsou diamantové a kompozitní prášky s kovovou matricí vystaveny současně zvýšeným teplotám a jednosměrnému mechanickému tlaku v rámci jediného lisu za tepla pod ochrannou atmosférou. Toto kombinované tepelné a mechanické působení vyvolává rychlé zhuštění, čímž se získá plně zhutněné,-kompozitní nástrojové hlavy s vysokou pevností. V podstatě to zahrnuje „zahřívání a lisování současně, aby se dosáhlo formování v jednom-kroku“.
2. Podrobné kroky procesu slinování lisem za tepla
1) Ingredience a míchání
Matricový prášek: Obvykle se skládá z několika kovových prášků. Rámové materiály: Wolfram, karbid wolframu, kobalt, železný prášek – poskytují tvrdost a odolnost proti opotřebení. Pojivové kovy: Kobalt, nikl – vykazují dobré smáčecí a retenční vlastnosti pro diamant. Kovy s nízkým-bodem tavení-: měď, cín, mangan, stříbro atd. – během slinování tvoří kapalnou fázi, která podporuje zhuštění.
Diamanty: Vyberte vhodnou třídu, velikost zrna a koncentraci podle řezného materiálu.
Důkladně promíchejte matricové prášky s vybranými diamantovými částicemi v míchacím stroji.
2) Lisování
Smíchaný prášek se vloží do vysoce{0}}pevných grafitových forem. Grafitové formy vykazují vynikající odolnost vůči vysokým-teplotám, samomazné-vlastnosti a elektrickou vodivost.
Tvar dutiny formy určuje konečné rozměry a tvar řezného nástroje.
3) Hot Press Sintering
Umístění: Umístěte formu naplněnou práškem- mezi horní a dolní lisovací hlavu sintrovacího stroje s lisem za tepla.
Evakuace nebo proplach ochranného plynu: Vyprázdněte komoru pece nebo zaveďte plynný vodík nebo dusík, abyste zabránili oxidaci kovů a diamantů při zvýšených teplotách.
Ohřev: Ohřejte formu a prášek na teplotu spékání (obvykle 700 stupňů - 1000 stupňů ) pomocí odporového ohřevu ze samotné grafitové formy nebo indukčního ohřevu. Tato teplota překračuje bod tání kovů s nízkým -bodem tání- v matrici, ale zůstává hluboko pod stabilním teplotním limitem diamantu (je nezbytná přísná kontrola, jinak dojde ke grafitizaci diamantu).
Tlakování: Současně s ohřevem nebo při dosažení stanovené teploty je na formu prostřednictvím hydraulického systému vyvíjen jednosměrný axiální tlak (typicky 10–30 MPa).
Izotermické udržování tlaku: Udržujte proces na předem stanovené teplotě a tlaku po specifikovanou dobu, během níž dochází ke kritickým transformacím. Vznikne kapalná fáze, přičemž kovy s nízkou teplotou tání (jako je měď nebo cín) zkapalňují a vytvářejí film tekutého kovu, který obklopuje pevné částice prášku a diamant. Pod tlakem a mazáním v kapalné fázi-procházejí pevné částice přeskupením a zhuštěním, když se posunují a přemisťují, čímž vyplňují dutiny. Atomová difúze a legování: Různé kovové prvky se rozpouštějí a difundují v kapalné fázi a vytvářejí nové legované fáze. Diamantové částice jsou zachyceny, přičemž roztavený materiál matrice je smáčí a obaluje. Po ochlazení tento proces mechanicky zapouzdří diamanty a zároveň vytvoří chemickou vazbu (např. kobalt vykazuje silnou afinitu k uhlíku v diamantu).
4) Chlazení a vyjímání z formy
Přestaňte zahřívat a ochlaďte pod tlakem nebo po odtlakování. Vyjměte z formy hustě slinutou vytvarovanou řeznou hlavu.
5) Následné zpracování
Po broušení a čištění je řezací hlava spojena s ocelovým podkladem a tvoří tak kompletní diamantový pilový kotouč.
