在材料加工过程中,刀具是不可缺少的工具,特别是对一些硬度较高的材料进行切削。目前超硬材料加工刀具以金刚石刀具为主,立方氮化硼刀具为主。钻石工具刀具制造商今天就和您谈谈金刚石涂层刀具。金刚石涂层刀具最大的优点是它的寿命比非涂层刀具要高很多,但是金刚石涂层刀具的寿命也不同,这取决于涂层的质量,所用切削材料,等等。那应该怎样选择金刚石涂层刀具?
众所周知,金刚石刀具具有极高的硬度和耐磨性,可有效加工铜、铝等有色金属及其它合金、陶瓷、末烧结硬质合金、各类纤维和粒子增强复合材料等。以下小编将为你讲解几个选购金刚石涂层刀具的常识。
(1)涂层差异。
钻石涂层又分为纯金刚石涂层和非晶态金刚石涂层。非晶金刚石(又称类金刚石碳)是一种通过PVD工艺沉积的碳膜。该材料既有部分钻石的SP3键,又有部分碳的SP2键,成膜硬度很高,但又低于金刚石膜的硬度,其厚度比我们通常沉积的金刚石薄膜还要薄。用非晶态金刚石涂层刀具加工石墨时,其使用寿命是非镀层刀具的2-3倍。
比较而言,CVD金刚石是用CVD工艺沉积的纯金刚石涂层,加工石墨比硬质合金刀具寿命高12-20倍,可以减少换刀次数,提高加工可靠性和精度的一致性。当然刀具的价格要比钻石涂层贵很多,如果把PVD比作14K金,那么金刚石涂层石墨刀具就是999纯金。
如:石墨电极加工过程中,石墨硬度高、耐磨,易使刀片磨损,加工效率低;此外,石墨加工时,石墨不是片磨除,而是以微尘形式磨除,这使得加工石墨电极模具的硬质合金刀具不耐磨报废率高。本发明采用超高硬度涂层,可有效地保护刀刃,降低刀刃磨损,加工石墨电极可达到最佳效果,提高了原刀具的使用寿命和加工效率。
(2)金刚石涂层刀具无法加工淬硬钢。
由于钻石是由碳原子组成的,当它被加热的时候,它吸收钻石中的碳原子,在工件中形成了碳化物。钻石刀具在加工铁族材料时,由于磨擦产生的热,使金刚石内的碳原子扩散到铁中,导致金刚石涂层由于化学磨损提前失效。铁系金属类的硬物料加工选择立方氮化硼CBN刀具。
采用CVD技术,在硬质合金或陶瓷基体上直接沉积1-25微米金刚石薄膜,可较好地改善刀具的使用寿命及切削性能,本产品适用于铝,石墨,陶瓷,碳纤维,玻璃钢等材料的加工,用于汽车制造,休闲游船,体育用品,3C,航空和航天工业。
如:石墨电极在加工过程中,刀片磨损容易变钝,影响加工效率;加工碳纤维复合材料时,刀具寿命会很短,并且很难加工成光滑、无悬吊纤维的表面;玻璃纤维增强塑料硬度高,致密性强,由于难加工,导致刀具磨损严重,由于刀具钝化,玻璃纤维切割面不清洁,使玻璃纤维材料残留在树脂塑料中,这类工艺问题,用金刚石涂覆刀具可以很好地解决。
(3)钻石涂层刀具在使用之前,最好不要重新加工。
重磨性或涂布金刚石涂层的刀具质量难以保证,原因是刀具表面产生的涂层是纯金刚石,硬度很高,耐磨性能好,用金刚石磨刀对刀具进行重磨是费时费力的。而在加工过程中,刀具表面的化学性质会发生变化,因为涂层需要非常精确地控制这一化学性质,刀具再涂覆的效果很难保证。
(4)金刚石涂层刀具的寿命。
金刚石涂层刀具的使用寿命同任何其它刀具一样不同,主要取决于被切削的材料、选择的进给率和切削速度、工件几何形状等。一般说来,加工石墨的金刚石涂层刀具的寿命是非涂层硬质合金刀具的10-20倍,有时甚至更长。利用这种方法,使用一把刀具即可完成几乎所有的加工任务,不需要更换刀具,不需要更换刀具,避免了切削过程的中断和再校正,使生产加工的速度得以提高。
上述是有关金刚石涂层刀具的内容,在选择涂层刀具时要注意以下几点,其次涂层硬度要具备高耐磨性,性能稳定可靠均匀等要求。但愿上面能对读者有所帮助。