Výroba diamantových nástrojov sa spolieha na dve techniky primárneho formovania: nátlak a za studena. Tieto metódy sa v zásade líšia v teplote, aplikácii tlaku, správaní materiálu a konečným výkonom produktu. Nižšie je uvedené podrobné porovnanie založené na ich technických charakteristikách a priemyselných aplikáciách.
1. Vytváranie procesu a teploty
Nátlak: Vykonané v Vysoké teploty (1 100 - 1 400 stupňov) a Vysoký tlak (5–10 GPA)15. Zmäkčuje kovové spojivo (napr. Fe-Cu, zliatiny Fe-Ni), čím zvyšuje jeho plynulosť, aby pevne zapuzdrala diamantové častice24. Tento proces napodobňuje prírodnú tvorbu diamantov za extrémnych podmienok 56.
Za studena: Pôsobí na izbová teplota S iba mechanickou silou 14. Práškové materiály (diamantové grity a kovové spojivá) sú zhutnené bez tepelnej aktivácie, čo vedie k nižšej interkutickej väzbe pevnosti 12.
2. Výkon produktu
Hustota a tvrdosť:
Nástroje na zatlačenie vykazujú vyššia hustota V dôsledku zvýšeného toku materiálu pod teplom, minimalizovanie dutín a zabezpečenie rovnomerného distribúcie diamantov14. To poskytuje vynikajúcu tvrdosť (napr. 80–100 GPA) a odolnosť proti opotrebeniu15.
Nástroje na za studena často obsahujú mikrotrhance a pórovitosť, redukcia tvrdosti (napr. 60–80 GPA) a životnosť nástroja skrátenia 14.
Štrukturálna integrita:
Liečba horúceho znižuje vnútorné namáhanie a zabraňuje delaminácii, čo je rozhodujúce pre vysoké náročné aplikácie, ako sú ťažobné cvičenia24.
Stlačenie za studena môže vyžadovať ošetrenie po nasadení na zlepšenie súdržnosti, ale zvyškové napätia pretrvávajú, čím obmedzuje zaťažovaciu kapacitu 18.
3. Efektívnosť a náklady výroby
Rýchlosť:
Horúce lisovanie dosahuje rýchle formovanie (minúty oproti hodinám na stlačenie za studena), ale vyžaduje energiu náročné vykurovacie systémy 14. Vyhovuje malé až stredné dávky s prísnymi požiadavkami na kvalitu 26.
Stlačenie za studena umožňuje hromadná výroba (napr. Tisíce jednotiek denne) s nižšou spotrebou energie, ideálne pre štandardizované, nízkonákladové nástroje 18.
Vybavenie a prevádzkové náklady:
Horúce lisy dopyt po pokročilých kontrolách teploty/tlaku a spojivá zliatiny (napr. Fe-Cu-SN), zvyšujú kapitálové a materiálové náklady24.
Studené lisy využívajú jednoduchšie stroje a lacnejšie spojivá (napr. Fe-Zn), čím sa znižujú počiatočné investície 18.
4. Scenáre aplikácií
Nástroje na zatlačenie:
Preferované pre Vysoko presné, vysoko stresové úlohy ako je rezanie kameňa, vŕtanie olejom a obrábanie leteckých komponentov 45.
Príklady: PCD (polykryštalické diamantové) vŕtacie bity, rezacie vložky potiahnuté diamantom 57.
Náradie:
Vhodný pre Aplikácie s nízkym až stredným, vrátane nástrojov pre domácich majstrov, dekoratívneho spracovania kameňa a jednorazové abrazívne kolesá 18.
Príklady: Diamantové brúsne kolesá, leštiace podložky 14.
5. Obmedzenia a kompromisy
Nátlak:
Riziko diamant alebo oxidácia spojiva pri nadmerných teplotách 57.
Rast zŕn v spojivách kovov môže oslabiť okraje nástrojov 27.
Za studena:
Obmedzené na jednoduché geometrie Vzhľadom na zlú formovateľnosť 14.
Nižšia miera retencie diamantov (menšia ako alebo rovná 60% oproti väčším alebo rovnajúcim sa 85% v lisovaní za horúca) 18.
Záver
Výber medzi horúcimi a studenými lisovacími pántmi na požiadavky na výkonnosť, rozpočtové obmedzenia a výrobná stupnica. Horúce naliehavé dominuje prémiové sektory, ktoré požadujú trvanlivosť a presnosť 25, zatiaľ čo za studena naliehajúca sa stará o nákladovo citlivé, vysokohorové trhy 14. Pokroky v zliatinách spojiva (napr. Nanostrukturované FE-NI-CR) a hybridné techniky (napr. Warm Lawing) Cieľom týchto medzier je preklenúť tieto medzery a ponúknuť vyvážené riešenia pre rozvíjajúce sa priemyselné potreby 27.
