PCD和PCBN刀具
PCD是聚晶金剛石,用於切割有色金屬如同、鋁和非金(jīn)屬如木地板、塑料;
PCBN是聚晶立方氮化硼,用於(yú)切割黑色金屬如碳鋼。
PCD人(rén)造聚晶金剛石刀具
pcd刀具既聚晶(jīng)金剛石刀具(jù)聚晶金(jīn)剛石(PCD)刀具概述
PCD刀具的發展金剛石作為一種(zhǒng)超硬刀具材料應用於(yú)切削加工已(yǐ)有數百年曆史(shǐ)。在刀具(jù)發(fā)展曆程(chéng)中,從(cóng)十九世紀(jì)末到二十世紀中(zhōng)期,刀具材料以高速鋼為主要代表;1927年德(dé)國首先研製出硬質合金刀具材(cái)料並獲得(dé)廣泛(fàn)應用;二十世紀五(wǔ)十年代,瑞典(diǎn)和美(měi)國分別合成出人造金剛石,切削刀具從此步入(rù)以超硬材料為代表的時期。二十世紀七十年(nián)代,人們利用(yòng)高壓合成技術合成了聚晶金剛石(PCD),解決了天然(rán)金剛石數量稀(xī)少、價格昂貴的問題,使金剛石刀具的應用範圍擴展到航空、航(háng)天、汽(qì)車、電子、石材等多個領域。PCD刀具的性能特點(diǎn)
金剛石刀具具有硬度(dù)高、抗壓強度高、導熱性及耐磨性好等特性,可在高速(sù)切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石(shí)刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態決(jué)定的。在金剛石晶體中,碳原子的四個價電子按四麵體結構成鍵,每個碳原子與(yǔ)四(sì)個相鄰原子形成共價鍵(jiàn),進而組成(chéng)金剛石結構(gòu),該結構(gòu)的結(jié)合(hé)力和方向性(xìng)很強,從而使金(jīn)剛石具有極(jí)高硬度。由於聚晶金剛石(PCD)的(de)結構是取向不一(yī)的細晶粒金剛石(shí)燒結體,雖然加入了結合劑(jì),其硬度及耐(nài)磨性仍低於單晶金剛石。但由於PCD燒結體(tǐ)表現為各向同性,因此不易沿(yán)單一(yī)解理麵裂開。
PCD刀具材料的主要性能指標:
①PCD的硬度可達8000HV,為硬質合金(jīn)的80~120倍;
②PCD的導熱係數為700W/mK,為硬質合金的1.5~9倍,甚(shèn)至高於PCBN和銅,因此PCD
刀具熱量傳遞迅速;
③PCD的摩擦係數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的(de)摩擦係數為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力(lì);
④PCD的熱膨脹係數僅為0.9×10 -6~1.18×10 -6,僅相當於硬質合金的1/5,因此PCD刀(dāo)具熱變形小,加工精度高(gāo);
⑤PCD刀具與有色(sè)金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過(guò)程中切屑不易(yì)粘結在刀尖上形成積屑瘤。

PCBN人造立方氮化硼刀具
PCBN刀具既立方氮化硼(péng)刀具,立方(fāng)氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)是20世50年代首先由美國通用電氣(GE)公司利用人工方法在高溫高壓條(tiáo)件下合成的,其硬度僅次於金剛石而遠遠高於其(qí)它材料,因此它(tā)與金(jīn)剛石統稱為超硬材料。
CBN具(jù)有較高的硬度、化學(xué)惰性及高溫下(xià)的熱穩定性,因此作為磨料(liào)CBN砂輪(lún)廣泛用於磨削加(jiā)工中。由於CBN具有優於其它刀具材料的特性(xìng),因此人們(men)一開始就試圖將其應用於切削加(jiā)工,但單晶CBN的顆粒較小,很難製成刀具,且CBN燒(shāo)結性很(hěn)差,難於製成較大的CBN燒結體,直到20世紀70年(nián)代,前蘇聯、中國、美國、英國等國家才相繼研製成功作為切削刀具的CBN燒結體——聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)。從此,PCBN以它(tā)優越的切削性能應用於切(qiē)削加工的各個領域,尤其在高硬(yìng)度材料(liào)、難加工(gōng)材(cái)料(liào)的切削加工中更是獨樹一幟。經過30多年的開發(fā)應用(yòng),現(xiàn)在已出現了用以加工不同材料的PCBN刀具材質。