Cięcie próbek, jako kluczowy etap przed badaniem twardości materiału lub analizą metalograficzną, ma na celu uzyskanie próbek o odpowiednich wymiarach i dobrym stanie powierzchni z surowców lub części, co stanowi wiarygodną podstawę do późniejszej analizy metalograficznej, badań wydajności itp. Nieprawidłowe operacje cięcia mogą prowadzić do problemów, takich jak pęknięcia, odkształcenia i uszkodzenia termiczne powierzchni próbki, co bezpośrednio wpływa na dokładność wyników badań. Dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na następujące kluczowe elementy:
1. Wybór ostrzy tnących/koło tnące
Do różnych materiałów wymagane są odpowiednie ostrza tnące/kółka tnące:
- W przypadku metali żelaznych (takich jak stal i żeliwo) zwykle wybiera się ostrza tnące z tlenku glinu wiązanego żywicą, które charakteryzują się umiarkowaną twardością i dobrym odprowadzaniem ciepła, a także mogą ograniczyć powstawanie iskier i przegrzewanie się podczas cięcia;
- Metale nieżelazne (takie jak miedź, aluminium, stopy) są miękkie i łatwo przywierają do ostrza. Należy używać diamentowych ostrzy tnących/krążków tnących lub drobnoziarnistych ostrzy tnących/krążków tnących z węglika krzemu, aby uniknąć „rozdarcia” powierzchni próbki lub resztek zanieczyszczeń;
- W przypadku materiałów kruchych, takich jak ceramika i szkło, wymagane są diamentowe ostrza/tarcze tnące o dużej twardości, a prędkość posuwu powinna być kontrolowana w trakcie cięcia, aby zapobiec odpryskiwaniu próbki.
2.Znaczeniezaciski
Funkcją zacisku jest zamocowanie próbki i zapewnienie stabilności podczas cięcia:
- W przypadku próbek o nieregularnych kształtach należy używać regulowanych zacisków lub specjalnych narzędzi, aby uniknąć odchyleń wymiarowych spowodowanych potrząsaniem próbką podczas cięcia;
- W przypadku części cienkościennych i smukłych należy stosować elastyczne zaciski lub dodatkowe konstrukcje podporowe, aby zapobiec odkształceniu próbki na skutek nadmiernej siły cięcia;
- Część stykająca się z próbką powinna być gładka, aby uniknąć zarysowania powierzchni próbki, co mogłoby mieć wpływ na późniejszą obserwację.
3. Rola płynu tnącego
Odpowiednia i właściwa ciecz chłodząco-smarująca jest kluczem do ograniczenia uszkodzeń:
-Efekt chłodzenia: odprowadza ciepło wytwarzane podczas cięcia, zapobiegając w ten sposób zmianom tkanki próbki na skutek wysokiej temperatury (takim jak „ablacja” materiałów metalowych);
-Efekt smarowania: zmniejsza tarcie między ostrzem tnącym a próbką, obniża chropowatość powierzchni i wydłuża żywotność ostrza tnącego;
-Efekt usuwania wiórów: W odpowiednim czasie spłukuje wióry powstające podczas cięcia, zapobiegając ich przywieraniu do powierzchni próbki lub zatykaniu ostrza tnącego, co mogłoby mieć wpływ na dokładność cięcia.
Ogólnie rzecz biorąc, w zależności od materiału dobiera się ciecz chłodząco-smarującą na bazie wody (o dobrych właściwościach chłodzących, odpowiednią do metali) lub ciecz chłodząco-smarującą na bazie oleju (o silnych właściwościach smarnych, odpowiednią do kruchych materiałów).
4.Rozsądne ustawienie parametrów cięcia
Dostosuj parametry do charakterystyki materiału, aby zrównoważyć wydajność i jakość:
-Prędkość posuwu: W przypadku materiałów o dużej twardości (takich jak stal wysokowęglowa i ceramika) należy zmniejszyć prędkość posuwu, aby uniknąć przeciążenia ostrza tnącego lub uszkodzenia próbki; w przypadku miękkich materiałów prędkość posuwu można odpowiednio zwiększyć, aby poprawić wydajność;
- Prędkość cięcia: Prędkość liniowa ostrza tnącego powinna być dostosowana do twardości materiału. Na przykład, powszechnie stosowana prędkość liniowa cięcia metalu wynosi 20-30 m/s, podczas gdy w przypadku ceramiki wymagana jest niższa prędkość, aby zmniejszyć siłę uderzenia.
-Kontrola ilości podawanego materiału: Dzięki automatycznej funkcji sterowania X, Y, Z urządzenia realizowane jest precyzyjne podawanie, co pozwala uniknąć pękania powierzchni próbki spowodowanego nadmierną jednorazową ilością podawanego materiału.
5.Pomocnicza rola funkcji wyposażenia
- Całkowicie zamknięta, przezroczysta osłona ochronna nie tylko izoluje zanieczyszczenia i hałas, ale także umożliwia obserwację stanu cięcia w czasie rzeczywistym i szybkie wykrywanie nieprawidłowości;
- 10-calowy ekran dotykowy pozwala na intuicyjne ustawianie parametrów cięcia i współpracę z automatycznym systemem podawania w celu realizacji standardowych operacji i ograniczenia błędów ludzkich;
- Oświetlenie LED poprawia przejrzystość obserwacji, umożliwiając szybką ocenę miejsca cięcia próbki i stanu powierzchni, co gwarantuje dokładność końcowego punktu cięcia.
Podsumowując, cięcie próbek musi równoważyć „precyzję” i „ochronę”. Rozsądne dobranie sprzętu, narzędzi i parametrów tworzy solidną podstawę do późniejszego przygotowania próbki (takiego jak szlifowanie, polerowanie i antykorozja) oraz badań, ostatecznie zapewniając autentyczność i wiarygodność wyników analizy materiału.
Czas publikacji: 30 lipca 2025 r.
