金刚石刀具常识如何选择金刚石刀具

金刚石刀具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热膨胀系数,以及与非铁金属亲和力小等优点。可以用于非金属硬脆材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有色金属材料的精密加工,下面我们来介绍下金刚石刀具常识及金刚石刀具怎么选。

金刚石刀具金刚石刀具

金刚石刀具常识

在选择和使用金刚石涂层工具之前,用户必须了解以下关于金刚石涂层工具的常识:

(1)化学气相沉积金刚石涂层和非晶金刚石涂层的区别

非晶金刚石涂层是一种用PVD工艺沉积的碳膜。它既有钻石的SP3键,又有碳的SP2键。其成膜硬度很高,但低于金刚石膜。它的厚度也比我们通常沉积的金刚石薄膜薄。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。相比之下,化学气相沉积金刚石是通过化学气相沉积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,从而减少了换刀次数,提高了加工的可靠性和精度一致性。

(2)淬火钢不能用金刚石工具加工

钻石由碳原子组成。当一些材料被加热时,它们会从金刚石中吸出碳原子,并在工件中形成碳化物。铁就是这些材料之一。用金刚石工具加工铁族材料时,摩擦产生的热量会将金刚石中的碳原子扩散到铁中,导致金刚石涂层因化学磨损而过早失效。

金刚石刀具金刚石刀具

(3)金刚石刀具的局限性

很难保证重磨和/或重涂金刚石涂层工具的质量。由于刀具表面的涂层是纯金刚石,用金刚石砂轮重新研磨刀具需要很长时间。此外,用于金刚石生长的工具。制备过程会改变刀具表面的化学特性,由于要求在涂覆过程中非常精确地控制化学特性,因此很难保证刀具的再涂覆效果。

(4)金刚石涂层刀具的使用寿命不同

和其他任何刀具一样,金刚石涂层刀具的寿命也是不一样的,主要取决于要切削的材料,选择的进给速度和切削速度,以及工件的几何形状。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,在某些情况下甚至更长。这样,几乎任何加工任务都可以用一个刀具来完成,不需要因为刀具磨损而更换刀具,从而避免了加工中断和重新校准,从而使得实现无人值守加工成为可能。在加工复合材料时,也有可能获得更长的刀具寿命。

据报道,在加工高密度玻璃纤维、碳纤维和Gl0-FR4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。

(5)金刚石刀具存在的问题

金刚石涂层的剥离可以防止涂层的剥离,这不仅是一个严重的问题,也是一个常见的问题(尤其是在加工碳纤维等材料时),导致刀具寿命不可预测。在20世纪90年代后期,界面化学性质被认为是影响金刚石涂层附着力的重要因素。选择相容性好的硬质合金化学性能,采用合适的预处理工艺和合理的沉积反应条件,可以减少或消除金刚石涂层的剥落,获得稳定的磨损模式。通过在显微镜下观察金刚石涂层刀具的正常磨损,可以发现金刚石被稳定地磨损到硬质合金基体上而没有碎裂或剥落。

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如何选择钻石工具

金刚石是金刚石刀具中最重要的组成部分,因为金刚石主要与物体接触进行切割或抛光。所以对于钻石工具的选择,也就是钻石的选择,我们来介绍一下选择时的参考点:

1.粒度的选择

当金刚石颗粒很厚,只有单一颗粒时,锯片刀头很锋利,锯切效率很高,但金刚石团聚的抗弯强度会降低;当金刚石颗粒细或粗或细时,锯片钻头可以使用很长时间,但相对效率较低。金刚石颗粒的数量应该在50到60之间。

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2.分布密度的选择

如果金刚石分布密度由小变大,锯片的锋利度和锯切效率会慢慢降低,导致使用寿命长;但是,如果密度太高,锯片会变得不那么锋利。如果分布密度低,粒度粗,效率会提高。锯切时,切割头的每个部分都有不同的效果。使用不同浓度时,锯切过程中切割头出现中间凹陷,非常有利于避免锯片跑偏。

3.力量的选择

强度过高的金刚石会使晶体难以切割,使用时磨粒会被抛光,降低锋利度,导致刀具性能变差;当钻石强度较低时,晶体受到冲击后容易破碎,很难肩负起切割量的责任。所以钻石强度最好选择在140N之间。

在选择金刚石工具时,还应注意结合相和金刚石烧结工艺的选择。每个方面都需要注意,所以一定要注意。

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风君子

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