Перспективы производства и применения стеклокерамических режущих лезвий

Сегодня большинство глобальных режущих инструментов изготавливаются из твердых сплавов, в значительной степени полагаясь на редкие металлы, такие как вольфрам и кобальт, при этом добыча кобальта часто вызывает этические проблемы. С ростом цен на ресурсы увеличиваются затраты на производство и потребление энергии, что побуждает искать альтернативы твердым сплавам в материалах для режущих инструментов. Стеклокерамика привлекла внимание как потенциальная замена благодаря своему универсальному химическому составу, физическим свойствам, более низким производственным затратам и снижению потребления энергии. Согласно немецким данным, годовое производство стеклокерамики достигает 6,784 тонн с потреблением энергии 18,52 ТВтч, используя 2,730 МВтч на тонну. При плотности 2,66 г/см³ каждая тонна может дать до 601 режущего инструмента, подчеркивая потенциал стеклокерамики в применении режущих инструментов.

Преимущества и область применения стеклокерамики

Стеклокерамика, открытая более 70 лет назад, широко используется в различных областях, особенно в оптике, где она является неотъемлемой частью цветных фильтров и лазерозащитных линз. В медицинской области стеклокерамика используется в зубных имплантатах, регенерации костей и исследованиях лечения рака, демонстрируя высокую производительность при шлифовании. С технической точки зрения, их твердость и обрабатываемость делают стеклокерамику значимой в исследованиях высокоскоростного шлифования, устойчивости к сколам и распространению трещин. Некоторые стеклокерамики, такие как непористое слюдяное стекло, показали свою эффективность для сменных вставок, особенно при обработке мягких материалов благодаря своей обрабатываемости, несмотря на меньшую твердость.

Применение стеклокерамики в режущих инструментах

Исследовательское тестирование четырех стеклокерамик — Macor (мика стеклокерамика), Clearceram Z, Robax и Zerodur (литий алюмосиликатная стеклокерамика) — продемонстрировало их пригодность для резки полиэфирного эфира кетона (PEEK) и алюминиевого сплава EN AW 2007. PEEK — это термопласт с высокой температурой плавления, который часто используется в промышленности, а алюминиевый сплав EN AW 2007 часто применяется в автоматизированном токарном производстве.

Стеклокерамика показала хорошие результаты по прочности и обрабатываемости с этими материалами, укрепляя свою основу как потенциальные материалы для режущих инструментов и задавая направление для будущих исследований. С учетом растущих требований к экологичности и экономичности, стеклокерамика представляет собой многообещающую устойчивую альтернативу, предлагая более низкое потребление энергии и экологически чистые производственные процессы по сравнению с традиционными твердыми сплавами и быстрорежущей сталью.

Стеклянные/керамические режущие жидкости

Для специализированной резки стекла и керамики MORESCO Matsumura Oil из Японии предлагает два эксклюзивных режущих жидкости: MORESCO GR-4 и MORESCO GR-5. Они используют мягкие щелочные добавки, уменьшающие раздражение кожи. Их отличные антипенящие и осаждающие свойства гарантируют, что даже в системах охлаждения под высоким давлением пенообразование не является проблемой.