Te mahi me te arotautanga o nga taputapu tapahi paninga

Ko nga paninga taputapu tapahi ka pai ake te waku me te mau o nga taputapu tapahi, na reira he mea nui ki nga mahi tapahi. Mo te maha o nga tau, kei te whakawhanake nga kaiwhakarato hangarau tukatuka mata i nga otinga whakakikorua ki te whakapai ake i te aukati kakahu taputapu tapahi, te mahi miihini me te oranga ratonga. Ko te wero ahurei ka puta mai i te aro me te arotautanga o nga huānga e wha: (i) te tukatuka o mua me muri i te paninga o nga papa taputapu tapahi; (ii) nga mea whakakikorua; (iii) nga hanganga whakakikorua; me (iv) te hangarau tukatuka whakauru mo nga taputapu tapahi pani.

Te tapahi i nga puna mau kakahu
I te wa o te tapahi, ka puta etahi tikanga kakahu i roto i te rohe whakapiri i waenga i te taputapu tapahi me te papanga mahi. Hei tauira, te mau herenga i waenga i te maramara me te mata tapahi, te kakahu abrasive o te taputapu e nga tohu pakeke i roto i te papanga mahi, me te kakahu na nga tauhohenga matū waku (tauhohenga matū o te rauemi na te mahi miihini me te wera nui). I te mea ko enei taumahatanga waku ka whakaiti i te kaha tapahi o te taputapu tapahi me te whakapoto i te oranga o te taputapu, ka pa te nuinga ki te mahi miihini o te taputapu tapahi.

Ko te whakakikorua o te mata ka whakaiti i te painga o te waku, i te mea ka tautokohia e te taputapu turanga taputapu tapahi te paninga me te tango i te ahotea miihini. Ma te pai ake o te mahi o te punaha waku ka taea te penapena rawa me te whakaiti i te kohi hiko hei taapiri atu ki te whakanui ake i te hua.

Ko te mahi o te paninga ki te whakaiti i nga utu tukatuka
Ko te tapahi i nga taputapu he mea nui te utu i roto i te huringa whakaputa. I roto i etahi atu mea, ka taea te tautuhi i te oranga o te taputapu ko te wa o te miihini ka taea te miihini me te kore e pakaru i mua i te wa e hiahiatia ana te tiaki. Ko te roa o te oranga o nga taputapu tapahi, ka iti ake nga utu na te aukati i te whakaputanga me te iti ake o nga mahi tiaki i te miihini.

Ahakoa i nga wera teitei o te tapahi, ka taea te roa o te oranga o te taputapu tapahi me te paninga, na reira ka tino whakaitihia nga utu miihini. I tua atu, ka taea e te tapahi taputapu paninga te whakaiti i te hiahia mo nga wai whakahinuhinu. Kaore i te whakaiti noa i nga utu rauemi, engari ka awhina ano hoki ki te tiaki i te taiao.

Te paanga o te tukatuka o mua me muri i te paninga ki te hua

I roto i nga mahi tapahi hou, me mau nga taputapu tapahi i nga pehanga teitei (> 2 GPa), te teitei o te pāmahana me nga huringa o te ahotea wera. I mua i muri i muri i te paninga o te taputapu tapahi, me mahi ki te tukanga e tika ana.

I mua i te tapahi i te paninga taputapu, ka taea te whakamahi i nga momo tikanga pretreatment ki te whakarite mo te mahi whakakikorua ka whai ake, me te whakapai ake i te piri o te paninga. Ma te mahi tahi me te paninga, ko te whakarite o te taputapu tapahi ka taea hoki te whakanui ake i te tere tapahi me te tere kai, me te whakawhānui i te oranga o te taputapu tapahi.

Ko te whakakikorua i muri i te tukatuka (te whakarite mata, te tukatuka mata me te hanganga) ka whai waahi nui ki te arotautanga o te taputapu tapahi, ina koa ki te aukati i nga kakahu moata ma te hanga o te maramara (te hono o nga mea mahi ki te pito tapahi o te taputapu).

Nga whakaaro whakakikorua me te whiriwhiri

Ko nga whakaritenga mo te mahi whakakikorua ka tino rerekee. I raro i nga tikanga miihini he tiketike te wera o te mata tapahi, ka tino nui nga ahuatanga o te kakahu whakamahana-wera o te paninga. Ko te whakaaro ko nga paninga hou me whai ahuatanga e whai ake nei: te pai o te mahi i te pāmahana teitei, te aukati waiora, te pakeke teitei (ahakoa i te pāmahana teitei), me te uaua moroiti (plasticity) na roto i te hoahoa o nga paparanga nano.

Mo nga taputapu tapahi pai, e rua nga mea e whakatau ana i te whakapiri whakakikorua me te tohatoha tika o nga taumahatanga toenga. Tuatahi, me whai whakaaro ki te taunekeneke i waenga i te papanga taputapu me te papanga paninga. Tuarua, me iti te hononga i waenga i te papanga paninga me nga mea hei tukatuka. Ko te kaha o te piri ki waenga i te paninga me te mea mahi ka tino whakaitihia ma te whakamahi i te ahuahanga taputapu tika me te whakakoi i te paninga.

Ko nga whakakikorua-a-konumohe (hei tauira, AlTiN) ka whakamahia hei whakakikorua taputapu tapahi i roto i te umanga tapahi. I raro i te mahi o te wera o te tapahi teitei, ka taea e enei whakakikorua konumohe te hanga he papa angiangi me te mato o te waikura konumohe e whakahou tonu ana i a ia ano i te wa e mahi miihini ana, e tiaki ana i te paninga me te taputapu taputapu kei raro mai i te whakaeke oxidative.

Ka taea te whakatika i te pakeke me te mahi whakaahuru waiora o te paninga ma te huri i te ihirangi konumohe me te hanganga paninga. Hei tauira, ma te whakanui ake i te ihirangi konumohe, ma te whakamahi i nga hanganga-nano, te whakakotahitanga moroiti ranei (arā, te whakakotahi me nga mea iti o te ihirangi), ka taea te whakapai ake i te aukati o te waikura o te paninga.

I tua atu i te hanganga matū o te mea whakakikorua, ko nga huringa o te hanganga whakakikorua ka tino pa ki te mahi o te paninga. Ko nga mahi taputapu tapahi rereke ka whakawhirinaki ki te tohatoha o nga momo huānga i roto i te hanganga moroiti paninga.

I enei ra, he maha nga paparanga paninga kotahi me nga momo matū tito ka taea te whakakotahi ki tetahi paparanga paninga hiato kia whiwhi ai i nga mahi e hiahiatia ana. Ka tipu haere tonu tenei ahuatanga a meake nei - ina koa na roto i nga punaha paninga hou me nga tikanga whakakikorua, penei i te HI3 (High Ionization Triple) arc evaporation me te sputtering hangarau whakakikorua ranu e whakakotahi ana e toru nga tukanga whakakikorua tino katote ki te kotahi.

Hei paninga huri noa, ko nga paninga titanium-silicon-based (TiSi) he pai te mahi miihini. Ka taea te whakamahi i enei whakakikorua mo te tukatuka i nga rino pakeke teitei me nga momo carbide rereke (te pakeke matua tae noa ki te HRC 65) me nga maitai pakeke reo (matua pakeke HRC 40). Ko te hoahoa o te hanganga paninga ka taea te urutau kia rite ki nga tono miihini rereke. Ko te hua o tenei, ka taea te whakamahi i nga taputapu tapahi whakakikorua i runga i te silicone mo te tapahi me te tukatuka i te tini o nga taonga mahi mai i nga tira teitei, te iti o te tira ki nga tira pakeke me te titanium alloys. Ko nga whakamatautau tapahi whakaoti teitei i runga i nga taputapu papatahi (te pakeke HRC 44) kua whakaatu ka taea e nga taputapu tapahi whakakikorua te whakanui ake i tona oranga mo te tata ki te rua nga wa, me te whakaiti i te taratara o te mata ma te 10 nga wa.

Ko te paninga titanium-silicon i runga ka whakaiti i te whakakorikori o te mata o muri mai. Ko enei paninga ka whakamahia ki te tukatuka me te tere o te tapahi, te wera o te mata me te reiti tango whakarewa.

Mo etahi atu paninga PVD (ina koa ko nga whakakikorua moroiti), kei te mahi tahi nga kamupene whakakikorua me nga kaiwhakatikatika ki te rangahau me te whakawhanake i nga momo rongoaa tukatuka mata. Na reira, ka taea te whakapai ake i te pai o te miihini, te whakamahi taputapu tapahi, te kounga miihini, me te taunekeneke i waenga i nga rawa, te paninga me te miihini ka taea, ka taea te whakamahi. Ma te mahi tahi me tetahi hoa whakakikorua ngaio, ka taea e nga kaiwhakamahi te whakanui ake i te pai o te whakamahi o a raatau taputapu puta noa i to raatau oranga.