金刚石涂层刀具相关注意事项

国际金属加工网 2020年07月15日

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金刚石涂层刀具

用户在选择和使用金刚石涂层刀具之前,必须了解有关金刚石涂层刀具的以下几点常识:

CVD金刚石涂层与非晶金刚石涂层的区别非晶金刚石(也称为类金刚石碳——DLC)涂层是采用PVD或CVD工艺沉积的一种碳膜。它既具有一部分金刚石的SP3键,又具有一部分碳的SP2键;其成膜硬度很高,但又低于金刚石膜的硬度;其厚度也比我们通常沉积的金刚石膜要薄一些。加工石墨时,非晶金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的2-3倍。与之相比,CVD金刚石则是采用CVD工艺沉积的纯金刚石涂层,加工石墨时的刀具寿命是硬质合金刀具的12-20倍,从而可减少换刀次数,提高加工的可靠性和精度一致性。

不能用金刚石刀具加工淬硬钢

金刚石由碳原子构成。某些材料受热时,会从金刚石中吸出碳原子并在工中形成碳化物。铁就是此类材料之一。用金刚石刀具加工铁族材料时,摩擦产生的热量会使金刚石中的碳原子扩散到铁中,从而造成金刚石涂层因化学磨损而提前失效。

金刚石刀具的限制

重磨和(或)重涂层的金刚石涂层刀具质量难以保证由于刀具表面生成的涂层为纯金刚石,因此用金刚石磨轮对刀具进行重磨需要耗费很长时间。此外,为使金刚石生长而采用的刀具。制备工艺会改变刀具表面的化学特性,由于涂层时要求对这种化学特性进行非常精确的控制,因此刀具重新涂层的效果难以得到保证。

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金刚石涂层刀具的寿命各不相同

与任何其他刀具一样,金刚石涂层刀具的寿命也各不相同,主要取决于被切削材料、选用的进给率和切削速度,以及工件的几何形状等。一般来说,加工石墨的金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的10-20 倍,在某些情况下甚至可能更长。这样,就能用一把刀具完成几乎任何加工任务,无需因刀具磨损而换刀,避免了加工中断和重新校准,从而有可能实现无人值守加工。在复合材料的加工中,也完全可能获得较长的刀具寿命。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、机床主轴、轴加工等为公司的主打产品,专业品质保障!

据报道,在加工高密度玻璃纤维、碳纤维和Gl0-FR4等难加工复合材料时,金刚石涂层刀具的寿命可高达未涂层硬质合金刀具的70倍。

金刚石刀具存在的问题

金刚石涂层的剥落可以预防涂层剥落是金刚石涂层刀具的一个严重问题,也是一个常见问题(尤其在加工碳纤维之类材料时),会导致刀具寿命难以预测。上世纪90年代后期,界面化学特性被确定为是影响金刚石涂层粘附性能的重要因素。通过选择兼容性好的硬质合金化学特性、采用适当的预处理技术和合理的沉积反应条件,就有可能减轻或消除金刚石涂层的剥落,稳定地实现平稳的磨损模式。在显微镜下观察正常磨损的金刚石涂层刀具,可以发现,金刚石被稳定磨损直至硬质合金基体,而没有发生崩刃或剥落。

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金刚石涂层刀具都有哪些选购注意事项:

金刚石刀具中最主要的部件就是金刚石,这是因为刀具工作时主要是金刚石与物体接触进行切割或打磨。因此,对于金刚石刀具的选取,也就是对金刚石的选取,下面来为大家介绍一下选取时的参考要点:

1、粒度的选取
金刚石的颗粒很粗并且只有单一颗粒的时候,锯片刀头非常锐利,锯断切割的效率极高,不过金刚石结块的抵抗弯曲强度会减小;金刚石颗粒较细或者粗的细的混杂的时候,锯片刀头就能够使用很持久,不过相对的效率较低。选取的时候金刚石的颗粒数目在50到60之间比较合适。

2、分布密度的选取
假如金刚石分布密度由小到大改变的时候,锯片锐利性和锯切功效会慢慢降低,而导致运用期限会慢慢的变长;不过密度太大,锯片会变得不锋利。假如运用的分布密度较低、颗粒度较粗,效率就会提升。运用刀头每个部位在锯断切割的时候功效是不一样的,运用不一样浓度时,锯切流程中刀头运行中出现中间凹陷,对于避免锯片偏摆很有好处。

3、强度的选取
强度太高的金刚石会导致晶体不容易被切割,磨粒在运用的时候被抛光,锐利程度减小,引起工具的性能变差;金刚石强度较低的时候,在晶体遭到冲击后容易破碎,难以肩负起切削额责任。因此,最好选择金刚石强度在13到140N之间的。

选取金刚石刀具的时候还需要注意的是粘结相的选取以及金刚石烧结工艺的选取,每一个方面都有需要注意的地方,选用的时候一定要千万注意。


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