Abstract
Warshadaha hawada sare waxay u baahan yihiin agab iyo qalab awood u leh inay u adkeystaan xaaladaha aadka u daran, oo ay ku jiraan heerkulka sare, daalka xoqan, iyo farsamaynta saxda ah ee alwaaxyada horumarsan. Polycrystalline Diamond Compact (PDC) waxay u soo baxday inay tahay walxo muhiim u ah wax soo saarka hawada hawada sababtoo ah qalafsanaanteeda gaarka ah, degenaanshiyaha kulaylka, iyo xirashada caabbinta. Warqadani waxay bixisa falanqayn dhamaystiran oo ku saabsan doorka PDC ee codsiyada hawada hawada, oo ay ku jiraan mishiinada alwaaxyada titanium, walxaha isku dhafan, iyo heerkul sare oo heer sare ah. Intaa waxaa dheer, waxay baartaa caqabadaha sida xaalufka kulaylka iyo kharashyada wax soo saarka sare, oo ay weheliso isbeddellada mustaqbalka ee tignoolajiyada PDC ee codsiyada hawada.
1. Hordhac
Warshadaha hawada sare waxaa lagu gartaa shuruudo adag oo loogu talagalay saxnaanta, adkeysiga, iyo waxqabadka. Qaybaha ay ka midka yihiin marawaxadaha marawaxadaha, qaybaha qaab-dhismeedka hawada, iyo qaybaha matoorka waa in lagu soo saaraa saxnaanta heerka-yar iyadoo la ilaalinayo sharafta qaabdhismeedka xaaladaha hawleed ee aadka u daran. Aaladaha goynta dhaqameed waxay inta badan ku fashilmaan inay buuxiyaan shuruudahan, taasoo horseedaysa qaadashada agabka horumarsan sida Polycrystalline Diamond Compact (PDC).
PDC, walxo dheeman ka samaysan oo ku xidhan substrate tungsten carbide, waxa ay bixisa qalafsanaan aan la barbar dhigi karin (ilaa 10,000 HV) iyo kulaylka kuleyl, taas oo ka dhigaysa mid ku haboon in lagu farsameeyo qalabka hawada sare. Warqadani waxay sahamisaa sifooyinka alaabta ee PDC, hababka wax soo saarka, iyo saamaynta isbeddelka ee wax soo saarka hawada. Intaa waxaa dheer, waxay ka hadlaysaa xaddidaadaha hadda jira iyo horumarka mustaqbalka ee tignoolajiyada PDC.
2. Agabka Alaabta PDC ee Laxidhiidha Codsiyada Hawada
2.1 Adag aad u daran iyo iska caabin Xiro
Dheemanku waa shayga ugu adag ee la yaqaan, kaas oo awood u siinaya qalabka PDC in ay mishiiniyaan qalabka hawada hawada sare u xaaqaya sida polymers-fiber-karboned (CFRP) iyo isku-dhafka dhoobada dhoobada ah (CMC).
Waxay si weyn u kordhisaa nolosha aaladda marka la barbar dhigo qalabka carbide ama CBN, taasoo yaraynaysa kharashaadka mishiinka.
2.2 Dhaqdhaqaaqa Kulaylka Sare iyo Deganaanshaha
Diidmada kuleyliyaha waxtarka leh waxay ka hortagtaa qallafsanaanta kulaylka inta lagu jiro farsamaynta xawaaraha sare ee titanium iyo superalloys-ku salaysan nikkel.
Waxay ilaalisaa daacadnimada gees-goynta xitaa heerkulka sare (ilaa 700°C).
2.3 Kiimiko la'aan
U adkaysta falcelinta kiimikaad ee aluminium, titanium, iyo walxaha isku dhafan.
Waxa ay yaraynaysaa xidhashada qalabka marka ay farsamaynayso daxalka u adkaysta aerospace alloys.
2.4 Adkaynta Jabka iyo Iska caabinta Saamaynta
Substrate-ka carbide tungsten wuxuu wanaajiyaa adkeysiga, yaraynta jebinta qalabka inta lagu jiro hawlgallada goynta ee goynta.
3. Habka wax-soo-saarka ee PDC ee Qalabka Aerospace-Fasalka
3.1 Dheeman Synthesis iyo Sintering
Qaybaha dheemanka synthetic waxaa lagu soo saaraa cadaadis sare, heerkul sare (HPHT) ama kaydinta uumiga kiimikada (CVD).
Isku xidhka 5–7 GPA iyo 1,400–1,600°C curaarta miraha dheemanka ah substrate tungsten carbide.
3.2 Samaynta Qalabka Saxda ah
Goynta laser-ka iyo mishiinada dareeraha korantada (EDM) waxay u qaabeeyaan PDC gashado caado ah iyo warshado dhamaadka.
Farsamooyinka shiidida horumarsan waxay xaqiijinayaan geesaha goynta aadka u fiiqan ee mashiinada saxda ah.
3.3 Daaweynta dusha sare iyo dahaarka
Daawaynta ka dib (tusaale, leaching cobalt) waxay kor u qaadaysaa xasiloonida kulaylka.
Dahaaradaha kaarboon-u eg (DLC) waxay sii wanaajiyaan caabbinta xirashada.
4. Codsiyada Muhiimka ah ee Aerospace ee Qalabka PDC
4.1 Machining Titanium Alloys (Ti-6Al-4V)
Caqabadaha:Titanium kuleylkiisa hoose ayaa sababa xirashada qalabka degdega ah ee mashiinada caadiga ah.
Faa'iidooyinka PDC:
Xoogagga goynta oo la dhimay iyo kulaylka dhallinta.
Nolosha aaladda la dheereeyey (ilaa 10x ka dheer qalabka carbide).
Codsiyada: Qalabka degitaanka diyaaradda, qaybaha injiinka, iyo qaybaha qaab-dhismeedka hawada.
4.2 Mashiinka Mashiinka Fiber-ka-xoojiyey ee Kaarboon (CFRP).
Caqabadaha: CFRP aad bay u xoqdaa, taasoo keenta hoos u dhac ku yimaada qalabka.
Faa'iidooyinka PDC:
Delamination-ka ugu yar iyo ka-soo-baxa fiber-ka sababtoo ah cidhifyada goynta fiiqan.
Qodista xawliga sare leh iyo jarista dabaylaha dayuuradaha.
4.3 Superalloys-ku-saleysan Nickel (Inconel 718, Rene 41)
Caqabadaha: adkeysi aad u daran iyo saameyn adkeynta shaqada.
Faa'iidooyinka PDC:
Ku ilaalisa wax qabadka jarista heerkulka sare.
Loo isticmaalo mashiinada daabka marawaxadaha iyo qaybaha qolka gubashada.
4.4 Isku-dhafka Matrix Ceramic (CMC) ee Codsiyada Hypersonic**
Caqabadaha: Jajab daran iyo dabeecad xoqan
Faa'iidooyinka PDC:
Shiidista saxda ah iyo dhamaystirka cidhifyada iyada oo aan wax-yar-dilaac ahayn.
Muhiim u ah nidaamyada ilaalinta kulaylka ee baabuurta hawada sare ee soo socota.
4.5 Wax-soo-saarka Wax-soo-saarka Dheeraadka ah ee Wax-soo-saarka Kadib
Codsiyada: Dhamaystirka 3D-daabacan titanium iyo qaybaha Inconel.
Faa'iidooyinka PDC:
Dhaqdhaqaaqa saxda ah ee saxda ah ee joomatariyada adag.
Wuxuu gaaraa shuruudaha dhamaystirka heerka hawada hawada.
5. Caqabadaha iyo Xaddidaadda Codsiyada Hawada
5.1 Naafaynta kulaylka ee Heerkulka Sare
Garaafaynta waxay dhacdaa in ka sarraysa 700°C, taas oo xaddidaysa farsamaynta qalalan ee superalloys.
5.2 Qiimaha Waxsoosaarka Sare
Isku-dhafka HPHT ee qaaliga ah iyo kharashka alaabta dheemanka ayaa xaddidaya korsashada baahsan.
5.3 Jajab Goynta Go'an
Qalabka PDC waa laga yaabaa inay jajabaan marka ay farsameynayaan sagxadaha aan caadiga ahayn (tusaale, godadka la qoday ee CFRP).
5.4 Waafaqsanaanta birta birta oo xadidan
Xirashada kiimikadu waxay dhacdaa marka la farsameeyo qaybaha birta.
6. Isbeddellada Mustaqbalka iyo Hal-abuurka
6.1 Nano-qaabaysan PDC si loo horumariyo adkaanta
Ku daridda badarka nano-dheemanka waxay wanaajisaa iska caabinta jabka.
6.2 Qalabka Isku-dhafka PDC-CBN ee Mashiinnada Superalloy
Wuxuu isku daraa caabbinta xirashada PDC iyo xasilloonida kulaylka ee CBN.
6.3 Mashiinka PDC-ka-caawinta Laser-ka
Walxaha kuleyliyaha ka hor waxay yareeyaan xoogga goynta waxayna kordhiyaan nolosha qalabka.
6.4 Aaladaha PDC ee Smart oo leh Dareemayaal Ku-xidhan
La socodka wakhtiga-dhabta ah ee xidhashada qalabka iyo heerkulka dayactirka saadaalinta.
7. Gabagabo
PDC waxa ay noqotay tiirarka wax soo saarka hawada sare, iyada oo awood u siinaya farsamaynta saxda ah ee titanium, CFRP, iyo superalloys. Iyadoo caqabadaha ay ka mid yihiin xaalufka kulaylka iyo kharashyada sare ay sii jiraan, horumarka socda ee sayniska maadiga iyo naqshadaynta agabka ayaa ballaarinaya awoodaha PDC. Hal-abuurnimada mustaqbalka, oo ay ku jiraan nano-qaabaysan PDC iyo nidaamyada qalabaynta isku-dhafka ah, ayaa sii xoojin doona doorkeeda soo-saarka hawada sare.
Waqtiga boostada: Jul-07-2025
