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开云app(kaiyun)官方网站解读金刚石涂层刀具该如何选择?

发布日期:2017-11-28 18:37:05

导读:金刚石涂层刀具最大的优点是比未涂层刀具的寿命要高很多,但金刚石涂层刀具的寿命也各不相同,这取决于涂层的质量、被切削材料等,开云app(kaiyun)官方网站为您讲解几点金刚石涂层刀具选购的常识。

    金刚石涂层刀具最大的优点是比未涂层刀具的寿命要高很多,但金刚石涂层刀具的寿命也各不相同,这取决于涂层的质量、被切削材料等,开云app(kaiyun)官方网站为您讲解几点金刚石涂层刀具选购的常识。
(1)涂层的区别
    金刚石涂层又细分为纯金刚石涂层和非晶金刚石涂层。非晶金刚石(也称为类金刚石碳)涂层是采用PVD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,可减少换刀次数,提高加工的可靠性和精度一致性。当然刀具的价格纯金刚石涂层的贵很多,如果把PVD比作14K金,那金刚石涂层石墨刀具就是999纯金。
    例如:在石墨电极加工过程中,由于石墨硬度高耐磨,容易使刀刃磨损而变钝,加工效率低;而且石墨加工时,石墨不是以片状磨除的,而是以微尘形式磨除,这就使加工石墨电极模具的硬质合金刀具不耐磨报废率高。在这种情况下使用超高硬度的金刚石涂层可以保护刀刃,减少刀刃的磨损,加工石墨电极时可以达到最佳效果,提高原有刀具的使用寿命和加工效率。
(2)金刚石涂层刀具不能加工淬硬钢类
    因为金刚石由碳原子构成,铁材料受热时,会从金刚石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。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。铁系金属类的硬料加工选用立方氮化硼CBN刀具效果更佳。
    开云app(kaiyun)官方网站金刚石涂层刀具是采用CVD方法直接在硬质合金或陶瓷等基体上沉积一层1-25μm金刚石薄膜,能很好的提高刀具寿命和切割性能,主要用于加工铝、石墨、陶瓷、碳纤维、玻璃纤维等材质,应用于汽车制造、休闲游船、运动器材、3C、航空航天等行业。
    例如:石墨电极加工时容易使刀刃磨损而变钝,影响加工效率;在加工碳纤维复合材料时,刀具寿命会非常短,且较难加工成一个光滑的无悬挂纤维的表面;玻璃纤维强化塑料硬度大,密度高,因难加工而导致刀具磨损严重,由于刀具钝化,玻璃纤维切割面不干净,造成玻璃纤维材料残留在树脂塑料中等,这些加工过程中的问题,用金刚石涂层刀具都能很好的解决。

(3)金刚石涂层刀具最好不要重磨再使用
    重磨或重涂层的金刚石涂层刀具质量难以保证,因为刀具表面生成的涂层为纯金刚石,硬度很高非常耐磨,用金刚石磨轮对刀具进行重磨需要耗费很长时间。而且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。
(4)金刚石涂层刀具的寿命
    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,从而有可能实现高速化的生产加工。
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