Les outils diamantés à liant métallique avec capacité d'auto-pression sont largement utilisés pour l'usinage de matériaux non ferreux. Les substrats de liaison typiques pour de tels outils comprennent diverses compositions à base de Cu, Co ou Fe. Outils diamantés à liant métallique pressé à chaudprésentent généralement l'inconvénient que la force de liaison entre la meule diamantée et le substrat est faible en raison de la nature différente de la liaison. La force de liaison inférieure peut entraîner l'extraction des abrasifs diamantés pendant l'utilisation et l'utilisation du diamant peut être aussi faible que 10 %. D'autre part, la capacité d'auto-pression d'un outil diamanté détermine non seulement l'efficacité du processus, mais également les caractéristiques de surface de la pièce usinée. En fait, le manque de capacité d'auto-pression entraîne généralement des forces de coupe plus importantes, ce qui introduit inévitablement la probabilité de fissuration de la pièce lors de l'usinage.

Parmi les métaux réactifs couramment utilisés, le Ti ajouté aux alliages à base de cuivre peut former une couche transitoire de TiC entre le substrat collé et l'abrasif diamant à des températures aussi basses que 900°C. En quittant cette couche interfaciale, divers composés intermétalliques précipitent dans la matrice de liaison, ce qui atténue davantage les contraintes interfaciales associées aux coefficients de dilatation thermique et aux changements de phase non adaptés pendant le refroidissement. On pensait que la rétention des particules de diamant pouvait être améliorée lorsque des métaux actifs étaient ajoutés à la matrice de liaison. Cependant, une telle croyance n'a été démontrée que dans la pratique du brasage, où une phase liquide s'est formée et la liaison interfaciale a été améliorée en raison de la vitesse de réaction plus élevée. Jusqu'à présent, il n'y a pas de rapports sur les outils diamantés de pressage à chaud, où la température de pressage à chaud est si basse et le temps si court qu'aucune phase liquide significative ne peut se former pendant le processus de pressage à chaud. Par conséquent, la réaction interfaciale entre l'élément actif et les particules de diamant peut être limitée et la force de liaison interfaciale ne peut être améliorée que dans une mesure limitée.

Afin d'obtenir une force de liaison élevée entre la matrice de liaison et les grains de diamant sans provoquer de dégradation des grains de diamant, la composition de la matrice de liaison doit être conçue de manière à pouvoir appliquer de basses températures de pressage à chaud et l'absence d'éléments dans la matrice de liaison qui catalyse la dégradation, telle que Fe, Co et Ni, peut former des couches transitoires interfaciales qui peuvent adapter l'abondance relative de la matrice de liaison forte et cassante, conduisant à des capacités d'auto-pression. Dans cette étude, trois alliages à base de cuivre différents ont été utilisés comme substrats de liaison, notamment Cu, Cu-15Sn et Cu-15Sn-10Ti (% en poids), et la taille des particules de diamant a été modifiée pour comparer leurs effets sur les performances d'usinage du métal. -outils diamantés liés sur alumine.

Les performances d'un outillage diamantse reflète partiellement dans son spectre vibratoire lors de l'utilisation. Les vibrations associées à la machine peuvent être similaires aux vibrations du mouvement du corps générées par un outil rotatif, tandis que les vibrations des ondes de pression sont générées par la vitesse d'alimentation mécanique, ce qui suggère que le moteur de la machine peut provoquer des vibrations de fond. Par exemple, si une alimentation avec une tension de 380 V et une fréquence de 60 Hz est utilisée, des vibrations de fond de 60 Hz et ses multiples entiers, tels que 120 Hz, 180 Hz, etc., seront induites. De plus, si une fréquence d'alimentation de 60 Hz est utilisée et que la broche tourne à 2000 tr/min, une fréquence de fond propre de 33 Hz et ses multiples entiers, tels que 66 Hz, 99 Hz, etc., seront induits. Ces deux sources différentes de fréquences de vibration de fond seront amplifiées pendant le processus d'usinage, qui se traduit par un spectre de vibration de résonance structurelle. L'intensité des vibrations causées par le déséquilibre de la broche, les vibrations du roulement du moteur et la résonance structurelle en unités d'accélération gravitationnelle peuvent être enregistrées pendant l'usinage avec la vitesse de déséquilibre de la broche, la fréquence de fonctionnement du moteur et la résonance structurelle du roulement mécanique. Cela fournit un moyen efficace de prouver la performance deoutils diamantés pendant leur utilisation.