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金剛石刀具

天然金剛石刀具目前主要用于紫銅及銅合金和金、銀、銠等貴重有色金屬,以及特殊零件的超精密鏡面加工,如錄相機磁盤、光學平面鏡、多面鏡和二次曲面鏡等。但其結晶各向異性,刀具價格昂貴。
PCD的性能取決于金剛石晶粒及鈷的含量,刀具壽命為硬質合金(WC基體)刀具的10~500倍。主要用于車削加工各種有色金屬如鋁、銅、鎂及其合金、硬質合金和耐磨性極強的纖維增塑材料、金屬基復合材料、木材等非金屬材料。切削加工時切削速度、進給速度和切削深度加工條件取決于工件材料以及硬度。
人造聚晶金剛石復合片(PDC)性能和應用接近PCD刀具,主要用在有色金屬、硬質合金、陶瓷、非金屬材料(塑料、硬質橡膠、碳棒、木材、水泥制品等)、復合材料等切削加工,逐漸替代硬質合金刀具。由于金剛石顆粒問有部分殘余粘結金屬和石墨,其中粘結金屬以聚結態或呈葉脈狀分布會減低刀具耐磨性和壽命。此外存在溶媒金屬殘留量,溶媒金屬與金剛石表面直接接觸。降低(PDC)的抗氧化能力和刀具耐熱溫度,故刀具切削性能不夠穩定。
金剛石厚膜刀具制備過程復雜,因金剛石與低熔點金屬及其合金之間具有很高的界面能。金剛石很難被一般的低熔點焊料合金所浸潤。可焊性極差,難以制作復雜幾何形狀刀具,故TDF焊接刀具不能應用在高速銑削中。金剛石涂層刀具可以應用于高速加工,原因是除了金剛石涂層刀具具有優良的機械性能外,金剛石涂層工藝能夠制備任意復雜形狀銑刀,用于高速加工如鋁鈦合金航空材料和難加工非金屬材料如石墨電極等。
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