ការវិភាគការអនុវត្តស៊ីជម្រៅនៃ Polycrystalline Diamond Compact (PDC) នៅក្នុងឧស្សាហកម្មម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់

អរូបី

សមាសធាតុពេជ្រពហុគ្រីស្តាលីន (PDC) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជាសមាសធាតុពេជ្រ បានធ្វើបដិវត្តឧស្សាហកម្មម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដោយសារតែភាពរឹងពិសេស ភាពធន់នឹងការពាក់ និងស្ថេរភាពកម្ដៅរបស់វា។ ឯកសារនេះផ្តល់នូវការវិភាគស៊ីជម្រៅអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ ដំណើរការផលិត និងកម្មវិធីកម្រិតខ្ពស់របស់ PDC ក្នុងម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ ការពិភាក្សាគ្របដណ្តប់លើតួនាទីរបស់វាក្នុងការកាត់ល្បឿនលឿន ការកិនដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ការកែច្នៃខ្នាតតូច និងការផលិតគ្រឿងបន្លាស់អាកាសចរណ៍។ លើសពីនេះ បញ្ហាប្រឈមដូចជាថ្លៃដើមផលិតកម្មខ្ពស់ និងភាពផុយស្រួយត្រូវបានដោះស្រាយ រួមជាមួយនឹងនិន្នាការនាពេលអនាគតនៃបច្ចេកវិទ្យា PDC។

១. សេចក្តីផ្តើម

ការកែច្នៃដោយភាពជាក់លាក់ទាមទារសម្ភារៈដែលមានភាពរឹង ភាពធន់ និងស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវភាពត្រឹមត្រូវកម្រិតមីក្រូន។ សម្ភារៈឧបករណ៍ប្រពៃណីដូចជា ទុងស្ទីនកាប៊ីដ និងដែកថែបល្បឿនលឿន ជារឿយៗមិនមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ ដែលនាំឱ្យមានការអនុម័តសម្ភារៈទំនើបៗដូចជា Polycrystalline Diamond Compact (PDC)។ PDC ដែលជាសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើពេជ្រសំយោគ បង្ហាញពីដំណើរការដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបានក្នុងការកែច្នៃសម្ភារៈរឹង និងផុយស្រួយ រួមទាំងសេរ៉ាមិច សមាសធាតុ និងដែកថែបរឹង។

ឯកសារនេះស្វែងយល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋានរបស់ PDC បច្ចេកទេសផលិតរបស់វា និងផលប៉ះពាល់បំប្លែងរបស់វាទៅលើការកែច្នៃដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ លើសពីនេះ វាពិនិត្យមើលបញ្ហាប្រឈមបច្ចុប្បន្ន និងវឌ្ឍនភាពនាពេលអនាគតនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា PDC។

 

2. លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈរបស់ PDC

PDC មានស្រទាប់ពេជ្រពហុគ្រីស្តាលីន (PCD) ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមទុងស្ទីនកាប៊ីតក្រោមលក្ខខណ្ឌសម្ពាធខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (HPHT)។ លក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗរួមមាន៖

2.1 ភាពរឹងខ្លាំង និងភាពធន់នឹងការពាក់

ពេជ្រគឺជាវត្ថុធាតុដើមដែលរឹងបំផុតដែលគេស្គាល់ (ភាពរឹងរបស់ Mohs 10) ដែលធ្វើឱ្យ PDC ល្អសម្រាប់កែច្នៃសម្ភារៈសំណឹក។

ភាពធន់នឹងការពាក់ខ្ពស់ពន្យារអាយុកាលឧបករណ៍ ដោយកាត់បន្ថយពេលវេលារងចាំក្នុងការកែច្នៃដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។

២.២ ចរន្តកំដៅខ្ពស់

ការរលាយកំដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពការពារការខូចទ្រង់ទ្រាយកម្ដៅអំឡុងពេលកែច្នៃល្បឿនលឿន។

កាត់បន្ថយការពាក់ឧបករណ៍ និងធ្វើអោយផ្ទៃរលោងប្រសើរឡើង។

២.៣ ស្ថេរភាពគីមី

ធន់នឹងប្រតិកម្មគីមីជាមួយវត្ថុធាតុដែក និងមិនមែនដែក។

កាត់បន្ថយការរិចរិលឧបករណ៍នៅក្នុងបរិស្ថានដែលกัดกร่อน។

២.៤ ភាពរឹងមាំនៃការបាក់ឆ្អឹង

ស្រទាប់​ខាងក្រោម​ទុងស្ទីន​កាប៊ីត​ជួយ​បង្កើន​ភាពធន់នឹង​ការប៉ះទង្គិច កាត់បន្ថយ​ការប្រេះ និង​ការបាក់។

 

៣. ដំណើរការផលិត PDC

ការផលិត PDC ពាក់ព័ន្ធនឹងជំហានសំខាន់ៗជាច្រើន៖

៣.១ ការសំយោគម្សៅពេជ្រ

ភាគល្អិតពេជ្រសំយោគត្រូវបានផលិតតាមរយៈ HPHT ឬការដាក់ចំហាយគីមី (CVD)។

៣.២ ដំណើរការ​ស៊ីនធើរ

ម្សៅពេជ្រត្រូវបានស៊ីម៉ង់ត៍លើស្រទាប់ខាងក្រោមទុងស្ទីនកាបៃ ក្រោមសម្ពាធខ្លាំង (5–7 GPa) និងសីតុណ្ហភាព (1,400–1,600°C)។

កាតាលីករលោហធាតុ (ឧទាហរណ៍ កូបូល) ជួយសម្រួលដល់ចំណងពេជ្រទៅនឹងពេជ្រ។

៣.៣ ការកែច្នៃក្រោយ  

ម៉ាស៊ីន​ឡាស៊ែរ ឬ​ម៉ាស៊ីន​បញ្ចេញ​ចរន្តអគ្គិសនី (EDM) ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​បង្កើត PDC ឲ្យ​ទៅជា​ឧបករណ៍​កាត់។

ការព្យាបាលលើផ្ទៃជួយបង្កើនភាពស្អិត និងកាត់បន្ថយភាពតានតឹងដែលនៅសេសសល់។

៤. កម្មវិធីក្នុងការផលិតដោយភាពជាក់លាក់

៤.១ ការកាត់សម្ភារៈមិនមែនដែកល្បឿនលឿន

ឧបករណ៍ PDC ពូកែខាងកែច្នៃអាលុយមីញ៉ូម ទង់ដែង និងសមាសធាតុសរសៃកាបូន។

កម្មវិធីនៅក្នុងវិស័យយានយន្ត (ការកែច្នៃពីស្តុង) និងអេឡិចត្រូនិច (ការកិន PCB)។

៤.២ ការកិន​គ្រឿង​បង្គុំ​អុបទិក​ដោយ​ភាព​ជាក់លាក់​ខ្ពស់

ប្រើក្នុងការផលិតកែវយឹត និងកញ្ចក់សម្រាប់ឡាស៊ែរ និងតេឡេស្កុប។

សម្រេចបានភាពរដុបនៃផ្ទៃក្រោមមីក្រូន (Ra < 0.01 µm)។

៤.៣ ការកែច្នៃខ្នាតតូចសម្រាប់ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រ

ម៉ាស៊ីនខួងខ្នាតតូច PDC និងម៉ាស៊ីនកិនចុងបង្កើតលក្ខណៈពិសេសស្មុគស្មាញនៅក្នុងឧបករណ៍វះកាត់ និងការផ្សាំ។

៤.៤ ការកែច្នៃគ្រឿងបន្លាស់អវកាស  

ការកែច្នៃយ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូម និង CFRP (ប៉ូលីមែរពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន) ជាមួយនឹងការពាក់ឧបករណ៍តិចតួចបំផុត។

៤.៥ សេរ៉ាមិចកម្រិតខ្ពស់ និងម៉ាស៊ីនដែករឹង

PDC មានដំណើរការល្អជាងគូបបូរ៉ុននីទ្រីត (CBN) ក្នុងការកែច្នៃស៊ីលីកុនកាប៊ីត និងទុងស្ទីនកាប៊ីត។

 

៥. បញ្ហាប្រឈម និងដែនកំណត់

៥.១ ថ្លៃដើមផលិតកម្មខ្ពស់

ការចំណាយលើសម្ភារៈសំយោគ HPHT និងពេជ្រកំណត់ការទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយ។

៥.២ ភាពផុយស្រួយក្នុងការកាត់ដែលរំខាន

ឧបករណ៍ PDC ងាយនឹងប្រេះនៅពេលកែច្នៃផ្ទៃដែលមិនជាប់គ្នា។

៥.៣ ការរិចរិលដោយកម្ដៅនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់

ការបង្កើតក្រាហ្វីតកើតឡើងនៅលើសពី 700°C ដែលកំណត់ការប្រើប្រាស់ក្នុងការកែច្នៃសម្ភារៈដែកដោយស្ងួត។

៥.៤ ភាពឆបគ្នាមានកំណត់ជាមួយលោហធាតុដែក

ប្រតិកម្មគីមីជាមួយជាតិដែកនាំឱ្យមានការពាក់លឿន។

 

៦. និន្នាការ និងនវានុវត្តន៍នាពេលអនាគត  

៦.១ PDC ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធណាណូ

ការដាក់បញ្ចូលគ្រាប់ពេជ្រណាណូជួយបង្កើនភាពរឹងមាំ និងភាពធន់នឹងការពាក់។

៦.២ ឧបករណ៍ PDC-CBN ចម្រុះ

ការផ្សំ PDC ជាមួយនីទ្រីតបូរ៉ុនគូប (CBN) សម្រាប់ការផលិតលោហៈដែក។

៦.៣ ការផលិតបន្ថែមនៃឧបករណ៍ PDC  

ការបោះពុម្ព 3D អនុញ្ញាតឱ្យមានធរណីមាត្រស្មុគស្មាញសម្រាប់ដំណោះស្រាយម៉ាស៊ីនកែច្នៃតាមតម្រូវការ។

៦.៤ ថ្នាំកូតកម្រិតខ្ពស់

ថ្នាំកូតកាបូនដូចពេជ្រ (DLC) ធ្វើអោយអាយុកាលឧបករណ៍ប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀត។

 

៧. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

PDC បានក្លាយជាឧបករណ៍ដែលមិនអាចខ្វះបាននៅក្នុងការផលិតភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដោយផ្តល់នូវដំណើរការដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបានក្នុងការកាត់ល្បឿនលឿន ការកិនដោយភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងការកែច្នៃខ្នាតតូច។ ទោះបីជាមានបញ្ហាប្រឈមដូចជាការចំណាយខ្ពស់ និងភាពផុយស្រួយក៏ដោយ ការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ និងបច្ចេកទេសផលិតកម្មសន្យាថានឹងពង្រីកកម្មវិធីរបស់វាបន្ថែមទៀត។ ការច្នៃប្រឌិតនាពេលអនាគត រួមទាំង PDC ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធណាណូ និងការរចនាឧបករណ៍ចម្រុះ នឹងពង្រឹងតួនាទីរបស់វានៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាផលិតជំនាន់ក្រោយ។


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ០៧-កក្កដា-២០២៥