Według skali twardości Mohsa, diament jest najtwardszym minerałem występującym w przyrodzie. Ze względu na swoją twardość, diament jest w stanie zarysować każdy inny materiał, co czyni go idealnym w procesie obróbki materiałów. Z drugiej strony, sam diament bardzo trudno poddaje się procesom obróbki umożliwiających jego długotrwałe wykorzystywanie. W świetle rosnących wymagań stawianych narzędziom z PKD (Poli Kryształ Diamentu) wiele firm, które je używa, mierzy się z wyzwaniem ciągłej optymalizacji ich procesów ostrzenia.
W celu osiągnięcia zakładanych celów firma ITA TOOLS wykorzystuje innowacyjną technikę ablacji laserowej, technikę elektroerozji i szlifowania.
Do metod konwencjonalnych, które są obecnie powszechnie stosowane w ostrzeniu narzędzi należy szlifowanie oraz elektroerozja.
Szlifowanie polega na ostrzeniu narzędzi przy pomocy materiału ściernego o większej twardości. W efekcie bezpośredniego nacisku jednej powierzchni na drugą, narzędzia zyskują pożądane właściwości.
Elektroerozja jest procesem bardziej zawansowanym, wykorzystującym oddziaływanie łuku elektrycznego o odpowiednio dobranych parametrach. W ostrzeniu wykorzystuje się elektrody. Jedną z nich jest ostrzone narzędzie, a drugą tarcza wolframowo-miedziana lub drut.
Metoda Szlifowania jak i Elektroerozji nie pozwala na osiągnięcie tak dużej precyzji, jak w przypadku wykorzystania lasera.
Ablacja laserowa polega na wykorzystaniu krótkich nano 0,000 000 001 sekundowych i ultrakrótkich piko 0,000 000 000 001 sekundowych impulsów laserowych o wysokiej jakości do usuwania materiału z powierzchni ciała stałego za pomocą sublimacji czyli odparowania. Ogromną zaletą odparowania jest nie nagrzewanie powierzchni obrabianego materiału i nie wpływanie termicznie na jego strukturę. W efekcie diament zyskuje gładkie i wyraźnie zarysowane krawędzie.
Poniżej porównanie laser vs szlifowanie vs elektroerozja
Szlifowanie
- nierównomierna struktura ziaren diamentu
- gruboziarnista struktura odmian PCD nie może zostać wyrównana
- produkcja łamaczy wiórów jest nie możliwa
- zużycie tarczy szlifierskiej ogranicza promień naroży
Elektroerozja
- diament nie może być erodowany jedynie materiał łączący
- gruboziarnisty odmiany PCD nie mogą być erodowane
- produkcja łamaczy wiórów jest nie możliwa
- średnica elektrody ogranicza promień naroży
- proces erodowania powinien być powtórzony 2-3 razy w celu uzyskania dobrej jakości
Obróbka promieniem lasera
- laser działa poprzez strukturę diamentu oraz materiału łączącego
- gruboziarniste odmiany PCD mogą być z łatwością obrabiane
- produkcja łamaczy wiórów jest możliwa
- minimalny promień naroża to 15 mikronów
- perfekcyjne krawędzie tnące bez wyłomów struktury materiału
Wspominaną wcześniej zaletą technologii laserowej jest brak odkształceń materiału, jakie pojawiają się przy wykorzystaniu konwencjonalnych metod mechanicznych wskutek nacisku powierzchni narzędzia ostrzącego na obrabiany materiał. Bywa, że wskutek kontaktu między powierzchnią ostrzącą, a obrabianym materiałem powstaje tak duże tarcie, że wytworzone w jego efekcie ciepło prowadzi do uszkodzenia narzędzia. W przypadku ostrzenia laserem taki nacisk nie powstaje, dzięki czemu wspomniane odkształcenia nie powstają. Redukowane jest także ryzyko uszkodzenia ostrzonych narzędzi przy jednoczesnym utrzymaniu powtarzalności i jakości ostrzenia.
Technologia ta pozwala na perfekcyjne ostrzenie krawędzi skrawających wraz z wydłużonym czasem życia narzędzi PKD w porównaniu do klasycznych metod ostrzenia. Promień krawędzi skrawającej może być ostrzony za pomocą lasera z dokładnością pomiędzy 2 – 3 mikrony. Efektem zwiększenia precyzji ostrzenia będzie wzrost żywotności serwisowanych narzędzi dzięki zmniejszeniu tempa ich zużycia podczas obróbki oraz dużo większa jakość obrabianego materiału.
Wszędzie, gdzie konwencjonalne metody obróbki, takie jak szlifowanie czy erodowanie osiągnęły limit przez wygórowane siły procesu lub negatywne reakcje termiczne w diamentowych narzędziach skrawających, innowacyjna technologia wykorzystująca laser może przynieść unikalne możliwości i szereg korzyści. Ponieważ maszyna używa nowatorskiego źródła lasera o wysokiej sprawności energetycznej i nie ma potrzeby użycia elementów zużywających się i eksploatacyjnych. Brak odpadów w wyniku ostrzenia narzędzi diamentowych tą metodą można nazwać „zieloną technologią”.
Zapraszamy do odwiedzenia przestrzeni DREMA TOOLS – pawilon 3A, stoisko 7