Vroče{0}}sintranje je trenutno najbolj razširjen in temeljni postopek za proizvodnjo diamantnih žaginih listov, zlasti tistih, ki so namenjeni za rezanje kamna in betona. Lahko ga razumemo kot en sam, natančen postopek, ki združuje kovanje in litje.
1. Opredelitev postopka vročega stiskanja
Tehnologija sintranja z vročim stiskanjem predstavlja postopek prašne metalurgije, pri katerem so kompozitni prahovi diamanta in kovinske matrice istočasno izpostavljeni povišanim temperaturam in enosmernemu mehanskemu tlaku znotraj ene same vroče stiskalnice pod zaščitno atmosfero. To kombinirano toplotno in mehansko delovanje povzroči hitro zgostitev, ki daje popolnoma stisnjene, visoko{1}}trdne kompozitne orodne glave. V bistvu vključuje 'hkratno segrevanje in stiskanje, da dosežemo eno-oblikovanje'.
2. Podrobni koraki postopka vročega stiskanja
1) Sestavine in mešanje
Matrični prah: običajno je sestavljen iz več kovinskih praškov. Materiali ogrodja: Volfram, volframov karbid, kobalt, železov prah – zagotavljajo trdoto in odpornost proti obrabi. Vezivne kovine: kobalt, nikelj – imajo dobre vlažilne in zadrževalne lastnosti diamanta. Kovine z-tali-točko nizkega tališča: baker, kositer, mangan, srebro itd. – tvorijo tekočo fazo med sintranjem, da pospešijo zgoščevanje.
Diamanti: Izberite ustrezen razred, velikost zrn in koncentracijo glede na material za rezanje.
Praške matrice z izbranimi diamantnimi delci temeljito zmešajte v mešalniku.
2) Oblikovanje
Zmešan prah se naloži v-oglate z grafitom visoke trdnosti. Grafitni kalupi izkazujejo odlično visoko-temperaturno odpornost, samo-mazalne lastnosti in električno prevodnost.
Oblika kalupne votline določa končne dimenzije in obliko rezalnega orodja.
3) Sintranje v vročem stiskanju
Postavitev: Kalup, napolnjen- s prahom, postavite med zgornjo in spodnjo stiskalno glavo stroja za vroče stiskanje.
Evakuacija ali izpiranje z zaščitnim plinom: izpraznite komoro peči ali uvedite plin vodik ali dušik, da preprečite oksidacijo kovin in diamanta pri povišanih temperaturah.
Ogrevanje: Segrejte kalup in prah na temperaturo sintranja (običajno 700 stopinj - 1000 stopinj) z uporovnim segrevanjem samega grafitnega kalupa ali indukcijskim segrevanjem. Ta temperatura presega tališče kovin z nizkim -tališčem- v matrici, vendar ostaja precej pod mejo stabilne temperature diamanta (nujen je strog nadzor, sicer pride do grafitizacije diamanta).
Tlak: hkrati s segrevanjem ali ko je dosežena določena temperatura, se na kalup prek hidravličnega sistema izvaja enosmerni aksialni tlak (običajno 10–30 MPa).
Zadrževanje izotermnega tlaka: Vzdržujte postopek pri vnaprej določeni temperaturi in tlaku za določen čas, med katerim pride do kritičnih transformacij. Nastane tekoča faza s kovinami z nizkim -tališčem- (kot sta baker ali kositer), ki se utekočinijo in ustvarijo film tekoče kovine, ki ovije trdne praškaste delce in diamant. Pod tlakom in mazanjem s tekočo-fazo se trdni delci med drsenjem in premeščanjem prerazporedijo in zgostijo ter zapolnijo praznine. Atomska difuzija in legiranje: Različni kovinski elementi se raztopijo in difundirajo znotraj tekoče faze, pri čemer tvorijo nove legirane faze. Diamantni delci so ujeti, pri čemer jih staljeni matrični material omoči in ovije. Po ohlajanju ta postopek mehansko vgradi diamante, medtem ko ustvari kemično vez (npr. kobalt kaže močno afiniteto do ogljika v diamantu).
4) Hlajenje in odstranjevanje iz kalupa
Prenehajte s segrevanjem in ohladite pod pritiskom ali po znižanju tlaka. Odstranite gosto sintrano oblikovano rezalno glavo iz kalupa.
5) Naknadna obdelava
Po brušenju in čiščenju je rezalna glava pritrjena na jekleno podlago, da se oblikuje celoten diamantni žagin list.
