用戶在選擇和使用金剛石塗層刀具之前,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PVD工藝沉(chén)積的一種(zhǒng)碳膜。它(tā)既具有(yǒu)一部分金剛石的SP3鍵,又具有一部分碳(tàn)的SP2鍵;其成膜硬度很高,但又低於金剛石膜的硬度(dù);其厚度(dù)也比草莓污视频通常沉積的金剛石膜要薄一些。加工(gōng)石墨(mò)時(shí),非晶金(jīn)剛石塗層刀具的(de)壽命是未塗層硬質合金刀具的2-3倍。與之相比,CVD金剛石則是采用CVD工(gōng)藝沉積的純金剛石塗層,加工石墨時的刀具壽(shòu)命是硬質合金刀具的12-20倍,從而可減少換刀次(cì)數,提高加工的(de)可靠性(xìng)和精度(dù)一致性。
(2)不能用金剛石刀具加工(gōng)淬硬鋼
金剛石由碳原子構成。某些材料受熱時,會從金剛石中吸出碳原子並在工件中形成碳(tàn)化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材(cái)料時,摩擦產生的熱量會使金剛石中的碳原子擴散到鐵(tiě)中(zhōng),從而造成金剛石塗層因化學(xué)磨損而提前失效。
(3)金剛石刀具的限製(zhì)
重磨和(或)重塗層的金剛石塗層刀具質量難以保證由於刀(dāo)具表麵生成的塗層為純(chún)金剛石,因此用金剛石(shí)磨(mó)輪對刀具進行重磨需(xū)要耗費很長時間。此外,為(wéi)使金剛石生長而采用的刀(dāo)具。製備工(gōng)藝會改變刀具表麵的化學特性,由於塗層時(shí)要求對(duì)這種化學(xué)特性進行非(fēi)常精確(què)的控製,因此刀具重新塗層的效果難以得到保證。
(4)金剛石塗層刀具的壽命各不相同
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(yào)取決於被切削材料、選用的進給率和切削速度,以及工件(jiàn)的幾何形(xíng)狀等。一般(bān)來(lái)說,加(jiā)工石墨的金剛石塗層刀具的壽(shòu)命是未(wèi)塗層硬質合金刀具的10-20 倍,在某些情況下甚至(zhì)可能更長。這樣,就能用一把刀具完成(chéng)幾乎任何加工任務,無需因刀具磨(mó)損而換刀,避免了加工中斷和重新校準,從(cóng)而(ér)有可能(néng)實現無人值守加工。在複合材料的加工中,也完全可能獲得較長的刀具壽命。 據報道(dào),在加工高密(mì)度玻璃纖維、碳纖維和Gl0-FR4等難加工複合材料時,金剛石塗層刀具的壽命可高達(dá)未塗層硬質合金刀具的(de)70倍。
(5)金剛石(shí)刀具存在的問題
金剛石塗層(céng)的剝落(luò)可以預防塗層剝落是金剛石塗層(céng)刀具的一個嚴重問題,也是一個常(cháng)見(jiàn)問題(尤其在加工碳纖維之類材料時),會導(dǎo)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(shì)影響金剛石塗層粘附性能的重要因素。通過選(xuǎn)擇兼容(róng)性好(hǎo)的硬質合金化學特性、采用(yòng)適(shì)當的預處理技術和合(hé)理的(de)沉積反應條件(jiàn),就有可能減輕或消除金剛(gāng)石塗層的剝落,穩定地(dì)實現平穩的磨損模式。在顯微(wēi)鏡下觀察正常磨損的金剛石塗層刀具(jù),可(kě)以發現,金剛石被(bèi)穩定磨損直至硬質合金基體,而沒有發生崩刃或剝落。