用戶在選擇和使用金剛石(shí)塗層刀具之前,必須了解有關金剛石塗層刀具的以下幾點常識:
(1)CVD金(jīn)剛石塗層與非晶金剛石塗層的區別
非晶金剛石(也稱為類金剛石碳——譯注)塗層是采用(yòng)PVD工藝沉積的一種碳膜。它既具有一部分金剛石的SP3鍵,又具有一部分碳(tàn)的(de)SP2鍵;其成(chéng)膜硬度(dù)很高,但又低於金(jīn)剛石膜的硬度;其厚度(dù)也比草莓污视频通常沉積(jī)的金剛石膜要薄一些。加工石墨時,非晶金剛石塗層刀具的壽命是未塗層硬質合金刀具的2-3倍。與之相(xiàng)比,CVD金剛(gāng)石則是采用CVD工藝沉積的(de)純金(jīn)剛石塗層,加工(gōng)石墨時的刀具壽命是硬質合金刀具的12-20倍,從而可減少(shǎo)換刀次(cì)數,提(tí)高加工的可靠性和精度一致性。
(2)不能用金(jīn)剛石刀具加工淬硬鋼
金剛石由碳原子構成。某(mǒu)些材(cái)料受(shòu)熱時,會從金剛石中吸出碳原子並在工件中形(xíng)成碳化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料(liào)時,摩(mó)擦(cā)產生的熱量會(huì)使金剛石中的碳原子擴散到鐵中,從而造成金剛石(shí)塗層因化學磨損而提前失效。
(3)金剛石刀具的限製
重磨和(或)重塗層的(de)金剛石塗層刀具質量(liàng)難以保證由於刀具表麵生成的塗層為純金剛石,因此用金剛石磨輪對(duì)刀具進行重磨需要耗費很(hěn)長時間。此外(wài),為使金剛石(shí)生長而采用的刀具(jù)。製(zhì)備工藝會改變刀具表麵的化學特性,由於塗層(céng)時要求對這種化學特(tè)性進行(háng)非常精確的控製,因此刀具重新塗(tú)層的效果難以得到(dào)保(bǎo)證。
(4)金剛石塗層刀(dāo)具的壽命各不相同
與任何其他刀具一樣,金剛石塗層刀具的壽命也各不相同,主要取決於被切削材料(liào)、選用的進給率和切削速度(dù),以及工件的幾何形(xíng)狀等(děng)。一(yī)般來說,加工石墨的金剛石塗層刀具的壽命是(shì)未塗層硬質合金刀具的10-20 倍,在某些(xiē)情況下甚至可(kě)能更長。這樣,就(jiù)能用一把刀具完成幾乎任何加工(gōng)任務,無需因刀具磨損而換刀,避免了加工中斷和重新校準,從而有可能實現無人值守加工。在複(fù)合材(cái)料的(de)加工中,也完全(quán)可能(néng)獲得較長的刀具壽命。 據報道,在加工高密(mì)度(dù)玻璃纖維、碳纖(xiān)維和Gl0-FR4等難加工複合材料(liào)時,金剛石塗(tú)層刀具的(de)壽命可高達未塗層硬質合金刀具的70倍。
(5)金剛石刀具存在的問題
金剛石塗層的剝落可以預防(fáng)塗層(céng)剝落是金剛石塗層刀具的一個嚴重問題,也是一(yī)個常見問題(尤其在(zài)加工碳纖維之類材料時),會導致刀具壽命難以預測。上世(shì)紀90年代後期,界麵化學特性被確定為是影響金剛石塗層粘附性能的重要因素。通過選擇兼容性好的硬質(zhì)合金化學特性、采(cǎi)用適當的預處理技術和合理的沉積反應條(tiáo)件,就有可能減(jiǎn)輕或消除金剛石(shí)塗層的剝落,穩定地實現平穩的磨損模式。在顯微鏡下觀察正常(cháng)磨損的金(jīn)剛石塗層(céng)刀(dāo)具,可以發現,金剛石被穩定磨損直至硬質合金基體,而(ér)沒有發生崩刃或剝落。