Triển vọng sản xuất và ứng dụng lưỡi cắt gốm kính

Ngày nay, hầu hết các dụng cụ cắt toàn cầu được làm từ hợp kim cứng, phụ thuộc nhiều vào các kim loại hiếm như tungsten và cobalt, trong đó việc khai thác cobalt thường gây ra các vấn đề về đạo đức. Khi giá tài nguyên tăng, chi phí sản xuất và mức sử dụng năng lượng cũng tăng, thúc đẩy việc tìm kiếm các lựa chọn thay thế cho hợp kim cứng trong vật liệu dụng cụ cắt. Gốm thủy tinh đã thu hút sự chú ý như một sự thay thế tiềm năng, nhờ vào thành phần hóa học đa dạng, các tính chất vật lý, chi phí sản xuất thấp hơn và giảm tiêu thụ năng lượng. Theo dữ liệu của Đức, sản lượng thủy tinh gốm hàng năm đạt 6.784 tấn với mức tiêu thụ năng lượng là 18,52 TWh, sử dụng 2.730 MWh mỗi tấn. Với mật độ 2,66 g/cm³, mỗi tấn có thể sản xuất lên đến 601 dụng cụ cắt, nhấn mạnh tiềm năng của gốm kính trong các ứng dụng dụng cụ cắt.

Ưu điểm và Phạm vi Ứng dụng của Gốm Kính

Gốm kính, được phát hiện cách đây hơn 70 năm, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong quang học, nơi chúng là phần không thể thiếu của bộ lọc màu và kính bảo vệ laser. Trong lĩnh vực y tế, gốm thủy tinh được sử dụng trong cấy ghép răng, tái tạo xương và nghiên cứu điều trị ung thư, thể hiện hiệu suất mài cao. Về mặt kỹ thuật, độ cứng và khả năng gia công của chúng khiến gốm thủy tinh trở nên quan trọng trong việc mài tốc độ cao, khả năng chống chip và nghiên cứu sự lan truyền của vết nứt. Một số gốm thủy tinh nhất định, như thủy tinh mica không xốp, được chứng minh là hiệu quả cho các mảnh chèn có thể thay thế, đặc biệt trong gia công vật liệu mềm do khả năng gia công của chúng mặc dù độ cứng thấp hơn.

Ứng dụng của gốm kính trong dụng cụ cắt

Kiểm tra khám phá bốn loại gốm kính — Macor (gốm kính mica), Clearceram Z, Robax và Zerodur (gốm kính aluminosilicate lithium) — đã chứng minh tính phù hợp của chúng trong việc cắt polyether ether ketone (PEEK) và hợp kim nhôm EN AW 2007. PEEK là một loại thermoplastic chịu nhiệt độ cao thường được sử dụng trong công nghiệp, và hợp kim nhôm EN AW 2007 thường được sử dụng trong gia công tự động.

Gốm kính thể hiện tốt về độ bền và khả năng gia công với những vật liệu này, củng cố nền tảng của chúng như là vật liệu tiềm năng cho dụng cụ cắt và định hướng cho nghiên cứu trong tương lai. Với nhu cầu ngày càng tăng về hiệu quả môi trường và chi phí, gốm kính đại diện cho một lựa chọn bền vững đầy hứa hẹn, cung cấp mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn và quy trình sản xuất thân thiện với môi trường so với hợp kim cứng truyền thống và thép tốc độ cao.

Chất lỏng cắt kính/gốm

Đối với việc cắt chuyên dụng kính và gốm, dầu MORESCO Matsumura từ Nhật Bản cung cấp hai loại chất lỏng cắt độc quyền: MORESCO GR-4 & MORESCO GR-5. Chúng sử dụng các phụ gia kiềm nhẹ, giảm kích ứng da. Các đặc tính chống tạo bọt và lắng đọng tuyệt vời của chúng đảm bảo rằng ngay cả trong các hệ thống làm mát áp suất cao, việc tạo bọt không phải là mối quan tâm.