आधुनिक काटने वाले उपकरण सामग्रियों ने कार्बन टूल स्टील से लेकर हाई-स्पीड टूल स्टील तक 100 से अधिक वर्षों के विकास इतिहास का अनुभव किया है,सीमेंटेड कार्बाइड, सिरेमिक उपकरणऔरसुपरहार्ड उपकरण सामग्री18वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, मूल औजार सामग्री मुख्य रूप से कार्बन टूल स्टील थी। क्योंकि उस समय इसका उपयोग सबसे कठोर सामग्री के रूप में किया जाता था जिससे काटने के औजार बनाए जा सकते थे। हालाँकि, अपने अत्यंत कम ताप-प्रतिरोधी तापमान (200°C से नीचे) के कारण, कार्बन टूल स्टील का नुकसान यह है कि तेज़ गति से काटने पर यह तुरंत और पूरी तरह से सुस्त हो जाता है, और काटने की सीमा सीमित होती है। इसलिए, हम ऐसे औजार सामग्रियों की तलाश में हैं जिन्हें तेज़ गति से काटा जा सके। इस अपेक्षा को पूरा करने वाली सामग्री हाई-स्पीड स्टील है।
हाई-स्पीड स्टील, जिसे फ्रंट स्टील भी कहा जाता है, अमेरिकी वैज्ञानिकों द्वारा 1898 में विकसित किया गया था। इसमें कार्बन टूल स्टील की तुलना में कम कार्बन नहीं होता, बल्कि इसमें टंगस्टन मिलाया जाता है। कठोर टंगस्टन कार्बाइड की भूमिका के कारण, उच्च तापमान की स्थिति में भी इसकी कठोरता कम नहीं होती है, और क्योंकि इसे कार्बन टूल स्टील की काटने की गति से कहीं अधिक गति से काटा जा सकता है, इसलिए इसे हाई-स्पीड स्टील कहा जाता है। 1900 से 1920 के बीच, वैनेडियम और कोबाल्ट युक्त हाई-स्पीड स्टील का आविष्कार हुआ और इसकी ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता 500 से 600 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ गई। कटिंग स्टील की काटने की गति 30 से 40 मीटर/मिनट तक पहुँच जाती है, जो लगभग 6 गुना बढ़ जाती है। तब से, इसके घटकों के क्रमिक विकास के साथ, टंगस्टन और मोलिब्डेनम हाई-स्पीड स्टील का निर्माण हुआ है। आज भी इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाई-स्पीड स्टील के उद्भव ने
काटने की प्रक्रिया में क्रांति, धातु काटने की उत्पादकता में उल्लेखनीय सुधार, और इस नई उपकरण सामग्री की काटने की प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुकूल होने के लिए मशीन टूल की संरचना में पूर्ण परिवर्तन की आवश्यकता। नए मशीन टूल्स के उद्भव और आगे के विकास ने, बदले में, बेहतर उपकरण सामग्री के विकास को जन्म दिया है, और उपकरणों को प्रोत्साहित और विकसित किया गया है। नई विनिर्माण प्रौद्योगिकी परिस्थितियों में, उच्च गति वाले स्टील टूल्स में उच्च गति पर काटने पर उत्पन्न होने वाली ऊष्मा के कारण उपकरण के स्थायित्व को सीमित करने की समस्या भी होती है। जब काटने की गति 700°C तक पहुँच जाती है, तो उच्च गति वाले स्टील
टिप पूरी तरह से कुंद है, और इस मान से ऊपर की कटिंग गति पर, इसे काटना पूरी तरह से असंभव है। परिणामस्वरूप, कार्बाइड उपकरण सामग्री जो उपरोक्त से अधिक कटिंग तापमान की स्थितियों में पर्याप्त कठोरता बनाए रखती है, उभरी है और उच्च कटिंग तापमान पर काटी जा सकती है।
मुलायम पदार्थों को कठोर पदार्थों से काटा जा सकता है, और कठोर पदार्थों को काटने के लिए, उससे भी कठोर पदार्थों का उपयोग करना आवश्यक है। इस समय पृथ्वी पर सबसे कठोर पदार्थ हीरा है। हालाँकि प्राकृतिक हीरे प्रकृति में बहुत पहले ही खोजे जा चुके हैं, और काटने के औज़ार के रूप में इनके उपयोग का एक लंबा इतिहास रहा है, लेकिन 20वीं सदी के शुरुआती 50 के दशक में ही कृत्रिम हीरों का भी सफलतापूर्वक संश्लेषण किया जा चुका है, लेकिन हीरे का वास्तविक उपयोग व्यापक रूप सेऔद्योगिक काटने के उपकरण सामग्रीयह अभी भी हाल के दशकों की बात है।
एक ओर, आधुनिक अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी और एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, आधुनिक इंजीनियरिंग सामग्रियों का उपयोग अधिक से अधिक प्रचुर होता जा रहा है, हालांकि उन्नत हाई-स्पीड स्टील, सीमेंटेड कार्बाइड, औरनए सिरेमिक उपकरण सामग्रीपारंपरिक प्रसंस्करण वर्कपीस की कटिंग में, काटने की गति और काटने की उत्पादकता दोगुनी या यहां तक कि दर्जनों गुना बढ़ जाती है, लेकिन जब उन्हें उपरोक्त सामग्रियों को संसाधित करने के लिए उपयोग किया जाता है, तो उपकरण और काटने की दक्षता का स्थायित्व अभी भी बहुत कम है, और काटने की गुणवत्ता की गारंटी देना मुश्किल है, कभी-कभी प्रक्रिया करने में भी असमर्थ, तेज और अधिक पहनने के लिए प्रतिरोधी उपकरण सामग्री का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।
दूसरी ओर, आधुनिकता के तीव्र विकास के साथमशीनरी निर्माणऔर प्रसंस्करण उद्योग में, स्वचालित मशीन टूल्स, कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल (सीएनसी) मशीनिंग केंद्रों और मानवरहित मशीनिंग कार्यशालाओं के व्यापक अनुप्रयोग के कारण, प्रसंस्करण सटीकता में और सुधार, उपकरण परिवर्तन समय को कम करने और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार के लिए, अधिक टिकाऊ और स्थिर उपकरण सामग्री की आवश्यकता बढ़ती जा रही है। ऐसे में, हीरे के औजारों का तेजी से विकास हुआ है, और साथ ही, हीरे के औजारों का विकास भी हुआ है।हीरे के औजारों की सामग्रीको भी काफी बढ़ावा दिया गया है।
हीरे के औजारों की सामग्रीइनमें उत्कृष्ट गुणों की एक श्रृंखला होती है, जिनमें उच्च प्रसंस्करण सटीकता, तेज़ काटने की गति और लंबी सेवा जीवन होता है। उदाहरण के लिए, कॉम्पैक्स (पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड कम्पोजिट शीट) उपकरणों का उपयोग यह सुनिश्चित कर सकता है कि हज़ारों सिलिकॉन एल्यूमीनियम मिश्र धातु पिस्टन रिंग भागों का प्रसंस्करण किया जा सकता है और उनके टूलटिप्स मूल रूप से अपरिवर्तित रहते हैं; कॉम्पैक्स बड़े-व्यास वाले मिलिंग कटर से विमान एल्यूमीनियम पुर्जों की मशीनिंग 3660 मीटर/मिनट तक की काटने की गति तक पहुँच सकती है; ये कार्बाइड उपकरणों के लिए अतुलनीय हैं।
इतना ही नहीं, इसका उपयोगहीरे के औजारों की सामग्रीप्रसंस्करण क्षेत्र का विस्तार भी कर सकते हैं और पारंपरिक प्रसंस्करण तकनीक को बदल सकते हैं। पहले, दर्पण प्रसंस्करण में केवल पीसने और चमकाने की प्रक्रिया का उपयोग किया जाता था, लेकिन अब न केवल प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरे के औजारों का उपयोग किया जा सकता है, बल्कि कुछ मामलों में, अति-सटीक नज़दीकी कटाई के लिए PDC सुपर-हार्ड मिश्रित औजारों का भी उपयोग किया जा सकता है, ताकि पीसने के बजाय मोड़ने की प्रक्रिया को प्राप्त किया जा सके। इसके अनुप्रयोग के साथअति-कठोर उपकरणमशीनिंग के क्षेत्र में कुछ नई अवधारणाएँ उभरी हैं, जैसे पीडीसी उपकरणों का उपयोग। सीमित टर्निंग गति अब उपकरण नहीं, बल्कि मशीन टूल है, और जब टर्निंग गति एक निश्चित गति से अधिक हो जाती है, तो वर्कपीस और टूल गर्म नहीं होते। इन अभूतपूर्व अवधारणाओं के निहितार्थ गहन हैं और आधुनिक मशीनिंग उद्योग के लिए असीमित संभावनाएँ प्रदान करते हैं।
पोस्ट करने का समय: 02 नवंबर 2022
