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PCD刀具逐渐代替天然金刚石刀具趋势明显

admin 人造钻石 2021年06月10日

  目前,单晶金刚石、PCD(或PCD/CC)、以及CVD金刚石均成功用作车刀镗刀钻头、铰刀、铣刀、成形刀和切齿刀具等切削部分的制作材料。金刚石材料的品种必须根据所加工材料的性质和加工要求来选择,除满足技术要求外,还应满足经济和环保性能的要求。

  PCD和PCD/CC是生产中**常用的金刚石材料,它不仅适用通常机械加工领域,还广泛地应用在汽车、摩托车、高速列车、石油、化工、建筑、木材加工以及航空航天等工业部门。在汽车和摩托车领域中,PCD和PCD/CC适用于加工发动机铝合金活塞的裙部、销孔、汽缸体、变速箱、化油器等耐磨零部件。而这些零部件大多是含矽量较高(Si12%)的铝基复合材料,其内高硬度的硬质颗粒(如SiC的硬度高达30003500HV)分布在铝合金基体中,犹如砂轮中的磨粒一样会对刀具的切削刃起刮磨和冲击作用,而使切削刃很快磨损。硬质颗粒的硬度越高、颗粒的尺寸越大、颗粒的数量越多,则刀具磨损越快。因此,用传统的硬质合金刀具很难进行加工,刀具寿命很低或根本无法使用。金刚石是世界上已知的**硬物质,实际使用证明,它是加工铝基复合材料的**佳刀具材料。用PCD金刚石加工铝基复合材料,其切削速度可达8001000m/min,刀具寿命可比硬质合金高几倍甚至几十倍,加工表面粗糙度值可达Ra0.0250.012m.用PCD(或PCD/CC)刀具加工碳纤维和玻璃纤维增强塑料(FRP)时,切屑成粉状,切削温度低,且切削长度为K类硬质合金刀具的10倍,而磨损却不到硬质合金刀具的1/3.

  PCD (或PCD/CC)刀具也适用于加工预烧後的硬质合金和耐磨的非金属材料,如陶瓷、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材等。PCD刀具的性能主要取决于它的应用场合和所涉及的加工过程,但选择适当的牌号和颗粒尺寸也会对其产生影响。不同品种的PCD刀片,由于其组成成份不同,切削性能有很大的差异,选用时须加以注意。

  目前PCD刀片不像硬质合金那样在国际上有统一的分类,各生产厂都有各自的品种与牌号,使用时须参照厂家样品来选择。通常PCD刀具适合于粗加工和要求刀具有较高断裂韧性的生产中,CVD厚膜和单晶金刚石刀具多用于高速精加工和半精加工。

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