用戶在選擇和使用金剛石塗(tú)層刀具之前,必須了解有(yǒu)關金剛石塗層刀具(jù)的以下幾點常識:
(1)CVD金剛(gāng)石塗層與非晶金剛石塗層的區別
非晶(jīng)金(jīn)剛石(也稱為(wéi)類金剛石碳——譯注)塗(tú)層是(shì)采用PVD工藝沉積的一種碳膜。它既(jì)具有一(yī)部(bù)分金剛石的SP3鍵,又具有一部分碳的SP2鍵;其成膜硬(yìng)度很高,但又低於金剛(gāng)石膜的硬(yìng)度;其厚度也比草莓污视频通常沉積的金(jīn)剛石膜要薄一些。加工石墨時,非(fēi)晶金剛石塗層刀具的壽命是未塗層硬質合金刀具的(de)2-3倍。與之相比,CVD金剛石(shí)則是采(cǎi)用CVD工(gōng)藝沉積的純金剛石塗層,加工石(shí)墨時的刀具壽命是硬質合金刀(dāo)具的12-20倍(bèi),從而可減少換刀次(cì)數,提高加工的可靠性和精度一(yī)致性。
(2)不能用金剛石刀具加工淬硬鋼
金剛石由碳原(yuán)子構成。某些材料受熱時,會從金剛石中吸出碳原子(zǐ)並在工件中形(xíng)成碳化物。鐵就是(shì)此類材(cái)料之(zhī)一。用金剛石刀具加工(gōng)鐵(tiě)族(zú)材料時,摩擦產生的(de)熱量會使金剛石中的碳原子擴散到(dào)鐵中,從而造成金剛石塗層因化學磨損(sǔn)而提前失效。
(3)金剛石刀具的限製
重磨和(或)重塗層的金剛(gāng)石塗層刀具質量(liàng)難以保證由於刀具表麵生成(chéng)的塗層(céng)為純金剛石,因此用金剛石磨輪對刀具進行重磨需要耗費很長時間。此外,為使金剛石生長而采用的刀具。製備(bèi)工藝會(huì)改變(biàn)刀具表麵的化學特性,由於塗層時要求對這(zhè)種化(huà)學特性進行非常精確的控製,因此刀具重新塗層的效果難以得到保(bǎo)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(yàng),金剛石塗層(céng)刀具的壽(shòu)命也各(gè)不相同,主要取決於被切削材料、選用的進給率和切削速度,以(yǐ)及工件的幾何形狀等。一般來(lái)說,加工石(shí)墨的金剛石塗層刀具的壽命是未塗層硬質合金刀具的10-20 倍,在某(mǒu)些情況下甚至可能更長。這樣,就能用一把刀具完成幾乎任何加工任務,無需因刀具磨損而換刀,避(bì)免(miǎn)了加工中斷和重新校準(zhǔn),從而有可能實現無人值守(shǒu)加工。在複合材料的加工中,也完(wán)全可能獲得較長的刀具壽命。 據報道,在加工高密度玻璃纖維、碳纖維和Gl0-FR4等難加(jiā)工複合材料時,金剛石塗層刀具的壽命可高(gāo)達未塗(tú)層硬質合(hé)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塗層剝(bāo)落是金(jīn)剛石塗層刀(dāo)具的一個嚴(yán)重問題,也是一(yī)個常見問題(尤其在加工碳纖維之類(lèi)材料時),會導致(zhì)刀具壽命難以預測。上世紀90年代後期,界麵化學特性被確定為是影響金剛(gāng)石塗層粘附性能的(de)重要因素。通過選擇兼容性好的(de)硬質合金化學(xué)特性、采用適當的預(yù)處理技術和合理(lǐ)的沉積反應條件,就(jiù)有可能減輕或消除金(jīn)剛石塗層(céng)的剝落,穩定地實現平穩的磨損模式。在顯微(wēi)鏡下觀察正常(cháng)磨損的金剛石塗層刀具,可以發現,金剛石被穩定磨損直至硬質合金基體,而沒有發生崩刃或剝落(luò)。