Распространенные проблемы и способы их решения при производстве алмазных сегментов
К проблемам качества, возникающим в процессе производства алмазных сегментов, относятся:
несоответствие размеров установленным нормам, недостаточная плотность, твердость, не отвечающая техническим требованиям, наличие посторонних включений в переходном слое и недостаточная прочность сегмента.
1. Несоответствие размеров сегмента
Отклонения размеров от требований чаще всего вызваны недостаточным давлением, слишком низкой температурой спекания или недостаточным временем выдержки (при заданных температуре и давлении), не позволяющим сегменту полностью уплотниться, что приводит к избыточной высоте изделия. Кроме того, причиной получения сегментов неправильной высоты (слишком высоких или слишком низких) после спекания могут стать неверные размеры пресс-формы (пуансона).
Для предотвращения подобных проблем необходимо правильно настраивать параметры горячего прессования. Также персонал должен проявлять внимательность при загрузке материалов и следить за тем, чтобы не использовать неподходящие графитовые пресс-формы; ошибки на этом этапе могут привести к браку, так как повторное спекание сегмента невозможно.
2. Недостаточная плотность и твердость, не соответствующая спецификациям
Эти проблемы, как правило, возникают из-за ошибок в выборе параметров горячего прессования. Например, неправильно подобранные температура спекания или время выдержки могут привести к слишком низкой или слишком высокой твердости, что негативно сказывается на эффективности работы пильного диска.
Поэтому для уже отработанных составов можно использовать стандартные параметры горячего прессования. Однако при внедрении новых составов необходимо не только рассчитать теоретические параметры, но и внести соответствующие корректировки по результатам изготовления первой партии (пробной запрессовки) для определения оптимальных режимов горячего прессования.
3. Недостаточная прочность сегмента
Существуют две основные причины недостаточной прочности сегмента:
(1). Загрязнение посторонними частицами (например, частицами графита) в процессе смешивания или загрузки материалов сегмента;
(2). Недочеты в рецептуре сегмента или нарушения процесса спекания, приводящие к низкой прочности рабочего и/или переходного слоя, либо к недостаточной прочности сцепления между ними; это может вызвать разрушение сегмента по границе раздела слоев в процессе эксплуатации или при операции разделения сегментов. Как правило, рабочий и переходный слои имеют одинаковый состав; однако для снижения себестоимости в сегментах пильных дисков обычно применяются недорогие сплавы на основе железа (Fe) без содержания кобальта. В то же время для обеспечения надежной сварки в переходный слой необходимо добавлять определенное количество кобальта. Это приводит к различиям в составах — и, как следствие, в коэффициентах теплового расширения — рабочего и переходного слоев. При остывании сегмента на границе раздела возникают остаточные напряжения усадки, снижающие общую прочность.
Для решения этой проблемы необходимо прежде всего обеспечить чистоту порошковых материалов и отсутствие в них посторонних примесей. Кроме того, при использовании различных составов для рабочего и переходного слоев с целью повышения прочности соединения следует выбирать материалы с близкими коэффициентами теплового расширения.