Abstract
Polycrystalline Diamond Compact (PDC), oo sida caadiga ah loogu yeero isku-dhafka dheeman, ayaa wax ka beddelay warshadaynta saxda ah ee mashiinada sababtoo ah adkaanshaheeda gaarka ah, xirashada caabbinta, iyo xasilloonida kulaylka. Warqadani waxay bixisa falanqayn qotodheer oo ku saabsan sifooyinka alaabta PDC, hababka wax soo saarka, iyo codsiyada horumarsan ee mashiinada saxda ah. Dooddu waxay dabooshaa doorkeeda goynta xawaaraha sare leh, shiidid aad u sax ah, farsamayn yar, iyo samaynta qaybaha hawada sare. Intaa waxaa dheer, caqabadaha sida kharashka wax soo saarka sare iyo jajabnaanta ayaa wax laga qabtaa, oo ay weheliso isbeddellada mustaqbalka ee tignoolajiyada PDC.
1. Hordhac
Mashiinka saxda ah wuxuu u baahan yahay qalab leh adkeysi aad u sarreeya, adkeysi, iyo kuleylka kuleylka si loo gaaro saxnaanta heerka-yar. Qalabka dhaqameed sida tungsten carbide iyo birta xawaaraha sare leh ayaa inta badan ku dhacda xaalado aad u daran, taasoo horseedaysa qaadashada agabka horumarsan sida Polycrystalline Diamond Compact (PDC). PDC, oo ah walxo dheeman-ku-salaysan-synthetic, waxay soo bandhigtaa wax-qabad aan la barbar dhigi karin marka lagu farsameeyo qalabka adag iyo kuwa jajaban, oo ay ku jiraan ceramics, composites, iyo birta adag.
Warqadani waxay sahamisaa sifooyinka aasaasiga ah ee PDC, farsamooyinka wax-soo-saarka, iyo saamaynta isbeddelka ee ay ku leedahay mashiinnada saxda ah. Intaa waxaa dheer, waxay baartaa caqabadaha hadda jira iyo horumarka mustaqbalka ee tignoolajiyada PDC.
2. Qalabka Qalabka ee PDC
PDC waxay ka kooban tahay lakabka dheeman polycrystalline (PCD) oo ku xidhan substrate tungsten carbide hoos yimaada xaaladaha heerkulka sare, heerkulka sare (HPHT). Guryaha muhiimka ah waxaa ka mid ah:
2.1 Adag aad u daran iyo iska caabin Xiro
Dheemanku waa shayga ugu adag ee loo yaqaan (Mohs hardness of 10), taas oo ka dhigaysa PDC mid ku habboon in lagu farsameeyo alaabta xadhkaha goosanaysa.
Iska caabbinta xirashada sare waxay kordhisaa nolosha qalabka, taasoo yaraynaysa wakhtiga dhimista ee mashiinada saxda ah.
2.2 Dhaqdhaqaaqa Heerarka Sare
Diidmada kuleyliyaha waxtarka leh waxay ka hortagtaa qallafsanaanta kulaylka inta lagu jiro mashiinnada xawaaraha sare leh.
Waxay yaraynaysaa daalka qalabka waxayna wanaajisaa dhamaystirka dusha sare.
2.3 Deganaanshaha Kiimikada
U adkaysta falcelinta kiimikaad ee leh walxo bir ah iyo kuwa aan bir ahayn.
Waxay yaraynaysaa nabaad-guurka aaladaha meelaha daxalka leh.
2.4 Adag jabka
Substrate-ka carbide tungsten wuxuu wanaajiyaa iska caabbinta saamaynta, yaraynta jajabinta iyo jabinta.
3. Habka wax soo saarka ee PDC
Soo saarista PDC waxay ku lug leedahay dhowr tillaabo oo muhiim ah:
3.1 Dheeman Powder Synthesis
Qaybaha dheemanka synthetic waxa lagu soo saaraa HPHT ama kaydka uumiga kiimikada (CVD).
3.2 Geedi Socodka Sintering
Budada dheemanka ah waxa lagu shubaa substrate tungsten carbide hoostiisa cadaadis aad u daran (5-7 GPa) iyo heerkulka (1,400-1,600°C).
Dheeman bir ah (tusaale, cobalt) waxa ay fududaysaa isku xidhka dheeman-ka-dheeman.
3.3 Processing ka dib
Laser ama mishiinka dareeraha korantada (EDM) ayaa loo isticmaalaa in lagu qaabeeyo PDC qalab goynta.
Daawaynta dusha sare waxay xoojisaa ku dheggan waxayna yaraynaysaa culayska haraaga ah.
4. Codsiyada Mashiinnada Saxda ah
4.1 Goynta Xawaaraha Sare ee Walxaha Aan Ferrous ahayn
Aaladaha PDC waxay aad ugu fiican yihiin farsamaynta aluminium, copper, iyo kaarboonka isku-dhafka ah.
Codsiyada baabuurta (machining biston) iyo elektiroonigga (PCB milling).
4.2 Shiidida Saxda ah ee aadka u Saxda ah ee Qaybaha indhaha
Loo isticmaalo muraayadaha iyo samaynta muraayadaha ee leysarka iyo telescopes.
Wuxuu gaaraa qallafsanaanta korka-micron-hoosaadka (Ra <0.01 µm).
4.3 Micro-Machining ee Qalabka Caafimaadka
Qalabka yar yar ee PDC iyo miraha dhamaadka waxay soo saaraan sifooyin qallafsan oo ku jira qalabyada qalliinka iyo rakibidda.
4.4 Mashiinka Qaybaha Hawada
Machining titanium alloys iyo CFRP (polymers-ka-karboon-fibre-xoojinta) oo leh qalab yar oo xiran.
4.5 Dhoobada Sare iyo Mashiinka Bir adag
PDC waxay ka sarraysaa cubic boron nitride (CBN) xagga farsamaynta silikoon carbide iyo carbide tungsten.
5. Caqabadaha iyo Caqabadaha
5.1 Qiimaha Waxsoosaarka Sare
Isku dhafka HPHT iyo kharashyada alaabta dheemanka ayaa xaddidaya korsashada baahsan.
5.2 Jajab Goynta Go'an
Aaladaha PDC waxay u nugul yihiin inay jajabaan marka la farsameynayo meelaha aan la joojinayn.
5.3 Naafaynta kulaylka ee Heerkulka Sare
Garaafaynta waxay dhacdaa in ka sarraysa 700°C, taas oo xaddidaysa isticmaalka mashiinada qalalan ee alaabta birta ah.
5.4 Waafaqid xaddidan ee Biraha Ferrous
Falcelinta kiimikaad ee leh birta waxay horseedaa xidhid degdeg ah.
6. Isbeddellada Mustaqbalka iyo Hal-abuurka
6.1 Nano-qaabaysan PDC
Ku daridda badarka nano-dheemanka waxay wanaajisaa adkaanta waxayna xidhataa caabbinta.
6.2 Qalabka Isku-dhafka PDC-CBN
Isku darka PDC iyo boron nitride cubic (CBN) oo loogu talagalay farsamaynta birta birta ah
6.3 Wax-soo-saarka Wax-soo-saarka ee Qalabka PDC
Daabacaadda 3D waxay awood u siinaysaa geometry-ga adag ee xalalka mashiinnada la habeeyey.
6.4 Dahaarka Sare
Dahaaradaha kaarboon-u eg (DLC) waxay sii wanaajiyaan cimriga aaladda.
7. Gabagabo
PDC waxa ay noqotay lama huraan xagga mashiinada saxda ah, iyada oo bixisa wax qabad aan la barbar dhigi karin ee goynta xawaaraha sare, shiidida saxda ah ee aadka u saxda ah, iyo mishiinada yar yar. In kasta oo ay jiraan caqabado sida kharashyo badan iyo jajabnaan, horumarka socda ee sayniska maadiga iyo farsamooyinka wax soo saarka ayaa ballan qaadaya in ay sii ballaadhin doonto codsiyadeeda. Hal-abuurka mustaqbalka, oo ay ku jiraan nano-qaabaysan PDC iyo nashqadaha qalabka isku-dhafka ah, ayaa xoojin doona doorkeeda teknoolojiyadda mashiinnada jiilka soo socda.
Waqtiga boostada: Jul-07-2025
