આધુનિક કટીંગ ટૂલ મટિરિયલ્સે કાર્બન ટૂલ સ્ટીલથી લઈને હાઇ-સ્પીડ ટૂલ સ્ટીલ સુધીના 100 વર્ષથી વધુના વિકાસ ઇતિહાસનો અનુભવ કર્યો છે,સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ, સિરામિક ઓજારઅનેસુપરહાર્ડ ટૂલ મટિરિયલ્સ. ૧૮મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં, મૂળ સાધન સામગ્રી મુખ્યત્વે કાર્બન ટૂલ સ્ટીલ હતી. કારણ કે તે સમયે તેનો ઉપયોગ કટીંગ ટૂલ્સમાં મશીન કરી શકાય તેવી સૌથી કઠણ સામગ્રી તરીકે થતો હતો. જો કે, તેના ખૂબ જ ઓછા ગરમી-પ્રતિરોધક તાપમાન (૨૦૦°C થી નીચે) ને કારણે, કાર્બન ટૂલ સ્ટીલ્સ ઊંચી ઝડપે કાપતી વખતે કટીંગ ગરમીને કારણે તાત્કાલિક અને સંપૂર્ણપણે નિસ્તેજ થઈ જાય છે, અને કટીંગ રેન્જ મર્યાદિત છે. તેથી, અમે એવી સાધન સામગ્રીની રાહ જોઈ રહ્યા છીએ જે ઊંચી ઝડપે કાપી શકાય. આ અપેક્ષાને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે ઉભરી આવતી સામગ્રી હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ છે.
હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ, જેને ફ્રન્ટ સ્ટીલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે 1898 માં અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. તેમાં કાર્બન ટૂલ સ્ટીલ કરતાં ઓછું કાર્બન હોય છે એટલું બધું નથી, પરંતુ ટંગસ્ટન ઉમેરવામાં આવે છે. સખત ટંગસ્ટન કાર્બાઇડની ભૂમિકાને કારણે, ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં તેની કઠિનતા ઓછી થતી નથી, અને કારણ કે તેને કાર્બન ટૂલ સ્ટીલની કટીંગ ગતિ કરતા ઘણી વધારે ઝડપે કાપી શકાય છે, તેથી તેને હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ નામ આપવામાં આવ્યું છે. 1900~-1920 થી, વેનેડિયમ અને કોબાલ્ટ સાથે હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ દેખાયો, અને તેનો ગરમી પ્રતિકાર 500~600 °C સુધી વધારવામાં આવ્યો. કટીંગ સ્ટીલની કટીંગ ગતિ 30~40m/મિનિટ સુધી પહોંચે છે, જે લગભગ 6 ગણો વધી ગયો છે. ત્યારથી, તેના ઘટક તત્વોના શ્રેણીકરણ સાથે, ટંગસ્ટન અને મોલિબ્ડેનમ હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ્સ બનાવવામાં આવ્યા છે. તે હજુ પણ અત્યાર સુધી વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલના ઉદભવને કારણે
કટીંગ પ્રોસેસિંગમાં ક્રાંતિ, મેટલ કટીંગની ઉત્પાદકતામાં ઘણો સુધારો, અને આ નવા ટૂલ મટિરિયલની કટીંગ કામગીરીની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ મશીન ટૂલની રચનામાં સંપૂર્ણ ફેરફારની જરૂર છે. નવા મશીન ટૂલ્સના ઉદભવ અને વધુ વિકાસને કારણે, વધુ સારી ટૂલ મટિરિયલ્સનો વિકાસ થયો છે, અને ટૂલ્સને ઉત્તેજીત અને વિકસાવવામાં આવ્યા છે. નવી મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેકનોલોજીની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ ટૂલ્સમાં હાઇ-સ્પીડ કટીંગ કરતી વખતે કટીંગ ગરમીને કારણે ટૂલની ટકાઉપણું મર્યાદિત કરવાની સમસ્યા પણ હોય છે. જ્યારે કટીંગ સ્પીડ 700 °C સુધી પહોંચે છે, ત્યારે હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ
ટોચ સંપૂર્ણપણે નિસ્તેજ છે, અને આ મૂલ્યથી ઉપરની કટીંગ ગતિએ, તેને કાપવું સંપૂર્ણપણે અશક્ય છે. પરિણામે, કાર્બાઇડ ટૂલ સામગ્રી જે ઉપરોક્ત કરતાં વધુ કટીંગ તાપમાનની સ્થિતિમાં પૂરતી કઠિનતા જાળવી રાખે છે તે ઉભરી આવી છે અને તેને ઊંચા કટીંગ તાપમાને કાપી શકાય છે.
નરમ પદાર્થોને કઠણ પદાર્થોથી કાપી શકાય છે, અને કઠણ પદાર્થોને કાપવા માટે, તેના કરતા કઠણ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. હાલમાં પૃથ્વી પર સૌથી કઠણ પદાર્થ હીરા છે. કુદરતી હીરા લાંબા સમયથી પ્રકૃતિમાં મળી આવ્યા છે, અને તેનો કાપવાના સાધનો તરીકે ઉપયોગ કરવાનો લાંબો ઇતિહાસ છે, તેમ છતાં 20મી સદીના 50 ના દાયકાની શરૂઆતમાં કૃત્રિમ હીરાનું સફળતાપૂર્વક સંશ્લેષણ પણ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ હીરાનો વાસ્તવિક ઉપયોગ વ્યાપકપણે બનાવવા માટેઔદ્યોગિક કટીંગ ટૂલ સામગ્રીહજુ પણ તાજેતરના દાયકાઓની વાત છે.
એક તરફ, આધુનિક અવકાશ ટેકનોલોજી અને એરોસ્પેસ ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, આધુનિક એન્જિનિયરિંગ સામગ્રીનો ઉપયોગ વધુને વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં થઈ રહ્યો છે, જોકે સુધારેલ હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ, સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ અનેનવી સિરામિક ટૂલ મટિરિયલ્સપરંપરાગત પ્રોસેસિંગ વર્કપીસના કટીંગમાં, કટીંગ ઝડપ અને કટીંગ ઉત્પાદકતા બમણી અથવા તો ડઝન ગણી વધી ગઈ છે, પરંતુ ઉપરોક્ત સામગ્રી પર પ્રક્રિયા કરવા માટે તેનો ઉપયોગ કરતી વખતે, ટૂલની ટકાઉપણું અને કટીંગ કાર્યક્ષમતા હજુ પણ ખૂબ ઓછી છે, અને કટીંગ ગુણવત્તાની ખાતરી આપવી મુશ્કેલ છે, કેટલીકવાર પ્રક્રિયા કરવામાં પણ અસમર્થ, તીક્ષ્ણ અને વધુ વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક ટૂલ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડે છે.
બીજી બાજુ, આધુનિકતાના ઝડપી વિકાસ સાથેમશીનરી ઉત્પાદનઅને પ્રોસેસિંગ ઉદ્યોગ, ઓટોમેટિક મશીન ટૂલ્સ, કોમ્પ્યુટર ન્યુમેરિકલ કંટ્રોલ (CNC) મશીનિંગ સેન્ટર્સ અને માનવરહિત મશીનિંગ વર્કશોપનો વ્યાપક ઉપયોગ, પ્રોસેસિંગ ચોકસાઈને વધુ સુધારવા, ટૂલ ચેન્જ સમય ઘટાડવા અને પ્રોસેસિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે, વધુ ટકાઉ અને સ્થિર ટૂલ મટિરિયલ્સ રાખવા માટે વધુને વધુ તાત્કાલિક જરૂરિયાતો બનાવવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, હીરાના સાધનો ઝડપથી વિકસિત થયા છે, અને તે જ સમયે, વિકાસહીરાના સાધનોની સામગ્રીને પણ ખૂબ પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું છે.
હીરાના સાધનો માટેની સામગ્રીઉચ્ચ પ્રોસેસિંગ ચોકસાઈ, ઝડપી કટીંગ ઝડપ અને લાંબી સેવા જીવન સાથે, તેમની પાસે ઉત્તમ ગુણધર્મોની શ્રેણી છે. ઉદાહરણ તરીકે, કોમ્પેક્સ (પોલીક્રિસ્ટલાઇન ડાયમંડ કમ્પોઝિટ શીટ) ટૂલ્સનો ઉપયોગ હજારો સિલિકોન એલ્યુમિનિયમ એલોય પિસ્ટન રિંગ ભાગોની પ્રક્રિયાને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે અને તેમની ટૂલ ટીપ્સ મૂળભૂત રીતે અપરિવર્તિત છે; કોમ્પેક્સ મોટા-વ્યાસના મિલિંગ કટર સાથે એરક્રાફ્ટ એલ્યુમિનિયમ સ્પાર્સને મશીનિંગ કરવાથી 3660 મીટર/મિનિટ સુધીની કટીંગ ઝડપ પહોંચી શકે છે; આ કાર્બાઇડ ટૂલ્સ સાથે અજોડ છે.
એટલું જ નહીં, નો ઉપયોગહીરાના સાધનોની સામગ્રીપ્રોસેસિંગ ક્ષેત્રને પણ વિસ્તૃત કરી શકે છે અને પરંપરાગત પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીને પણ બદલી શકે છે. ભૂતકાળમાં, મિરર પ્રોસેસિંગમાં ફક્ત ગ્રાઇન્ડીંગ અને પોલિશિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ થતો હતો, પરંતુ હવે ફક્ત કુદરતી સિંગલ ક્રિસ્ટલ ડાયમંડ ટૂલ્સ જ નહીં, પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં સુપર-પ્રિસિઝન ક્લોઝ કટીંગ માટે PDC સુપર-હાર્ડ કમ્પોઝિટ ટૂલ્સનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેથી ગ્રાઇન્ડીંગને બદલે ટર્નિંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય. ની એપ્લિકેશન સાથેઅતિ-કઠિન સાધનો, મશીનિંગ ક્ષેત્રમાં કેટલાક નવા ખ્યાલો ઉભરી આવ્યા છે, જેમ કે PDC ટૂલ્સનો ઉપયોગ, મર્યાદિત ટર્નિંગ સ્પીડ હવે ટૂલ નહીં પણ મશીન ટૂલ છે, અને જ્યારે ટર્નિંગ સ્પીડ ચોક્કસ ગતિ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે વર્કપીસ અને ટૂલ ગરમ થતા નથી. આ ક્રાંતિકારી ખ્યાલોના પરિણામો ગહન છે અને આધુનિક મશીનિંગ ઉદ્યોગ માટે અમર્યાદિત સંભાવનાઓ પ્રદાન કરે છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-02-2022
