一、購(gòu)買金剛石刀具之前有哪些注意事項(xiàng)
用戶在選擇和使用金剛石涂層刀具之前,必須了解有關(guān)金剛石涂層刀具的以下幾點(diǎn)常識(shí)
1、CVD金剛石涂層與非晶金剛石涂層的區(qū)別
非晶金剛石(也稱為類金剛石碳——譯注)涂層是采用PVD工藝沉積的一種碳膜。它既具有一部分金剛石的SP3鍵,又具有一部分碳的SP2鍵;其成膜硬度很高,但又低于金剛石膜的硬度;其厚度也比我們通常沉積的金剛石膜要薄一些。加工石墨時(shí),非晶金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質(zhì)合金刀具的2-3倍。與之相比,CVD金剛石則是采用CVD工藝沉積的純金剛石涂層,加工石墨時(shí)的刀具壽命是硬質(zhì)合金刀具的12-20倍,從而可減少換刀次數(shù),提高加工的可靠性和精度一致性。
2、不能用金剛石刀具加工淬硬鋼
金剛石由碳原子構(gòu)成。某些材料受熱時(shí),會(huì)從金剛石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料時(shí),摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì)使金剛石中的碳原子擴(kuò)散到鐵中,從而造成金剛石涂層因化學(xué)磨損而提前失效。
3、金剛石刀具的限制
重磨和(或)重涂層的金剛石涂層刀具質(zhì)量難以保證由于刀具表面生成的涂層為純金剛石,因此用金剛石磨輪對(duì)刀具進(jìn)行重磨需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。此外,為使金剛石生長(zhǎng)而采用的刀具。制備工藝會(huì)改變刀具表面的化學(xué)特性,由于涂層時(shí)要求對(duì)這種化學(xué)特性進(jìn)行非常精確的控制,因此刀具重新涂層的效果難以得到保證。
4、金剛石涂層刀具的壽命各不相同
與任何其他刀具一樣,金剛石涂層刀具的壽命也各不相同,主要取決于被切削材料、選用的進(jìn)給率和切削速度,以及工件的幾何形狀等。一般來(lái)說(shuō),加工石墨的金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質(zhì)合金刀具的10-20 倍,在某些情況下甚至可能更長(zhǎng)。這樣,就能用一把刀具完成幾乎任何加工任務(wù),無(wú)需因刀具磨損而換刀,避免了加工中斷和重新校準(zhǔn),從而有可能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守加工。在復(fù)合材料的加工中,也完全可能獲得較長(zhǎng)的刀具壽命。
據(jù)報(bào)道,在加工高密度玻璃纖維、碳纖維和Gl0-FR4等難加工復(fù)合材料時(shí),金剛石涂層刀具的壽命可高達(dá)未涂層硬質(zhì)合金刀具的70倍。
5、金剛石刀具存在的問(wèn)題
金剛石涂層的剝落可以預(yù)防涂層剝落是金剛石涂層刀具的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題,也是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題(尤其在加工碳纖維之類材料時(shí)),會(huì)導(dǎo)致刀具壽命難以預(yù)測(cè)。上世紀(jì)90年代后期,界面化學(xué)特性被確定為是影響金剛石涂層粘附性能的重要因素。通過(guò)選擇兼容性好的硬質(zhì)合金化學(xué)特性、采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)和合理的沉積反應(yīng)條件,就有可能減輕或消除金剛石涂層的剝落,穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的磨損模式。在顯微鏡下觀察正常磨損的金剛石涂層刀具,可以發(fā)現(xiàn),金剛石被穩(wěn)定磨損直至硬質(zhì)合金基體,而沒(méi)有發(fā)生崩刃或剝落。
二、金剛石刀具怎么選購(gòu)
金剛石刀具中最主要的部件就是金剛石,這是因?yàn)榈毒吖ぷ鲿r(shí)主要是金剛石與物體接觸進(jìn)行切割或打磨。因此,對(duì)于金剛石刀具的選取,也就是對(duì)金剛石的選取。
1、粒度的選取
金剛石的顆粒很粗并且只有單一顆粒的時(shí)候,鋸片刀頭非常銳利,鋸斷切割的效率極高,不過(guò)金剛石結(jié)塊的抵抗彎曲強(qiáng)度會(huì)減??;金剛石顆粒較細(xì)或者粗的細(xì)的混雜的時(shí)候,鋸片刀頭就能夠使用很持久,不過(guò)相對(duì)的效率較低。選取的時(shí)候金剛石的顆粒數(shù)目在50到60之間比較合適。
2、分布密度的選取
假如金剛石分布密度由小到大改變的時(shí)候,鋸片銳利性和鋸切功效會(huì)慢慢降低,而導(dǎo)致運(yùn)用期限會(huì)慢慢的變長(zhǎng);不過(guò)密度太大,鋸片會(huì)變得不鋒利。假如運(yùn)用的分布密度較低、顆粒度較粗,效率就會(huì)提升。運(yùn)用刀頭每個(gè)部位在鋸斷切割的時(shí)候功效是不一樣的,運(yùn)用不一樣濃度時(shí),鋸切流程中刀頭運(yùn)行中出現(xiàn)中間凹陷,對(duì)于避免鋸片偏擺很有好處。
3、強(qiáng)度的選取
強(qiáng)度太高的金剛石會(huì)導(dǎo)致晶體不容易被切割,磨粒在運(yùn)用的時(shí)候被拋光,銳利程度減小,引起工具的性能變差;金剛石強(qiáng)度較低的時(shí)候,在晶體遭到?jīng)_擊后容易破碎,難以肩負(fù)起切削額責(zé)任。因此,最好選擇金剛石強(qiáng)度在13到140N之間的。
選取金剛石刀具的時(shí)候還需要注意的是粘結(jié)相的選取以及金剛石燒結(jié)工藝的選取,每一個(gè)方面都有需要注意的地方,選用的時(shí)候一定要千萬(wàn)注意。
三、金剛石刀具選購(gòu)技巧
大家都知道在切開(kāi)石材的過(guò)程中,依據(jù)不一樣性質(zhì)的石材和它的硬度不一樣的石材。在切開(kāi)的過(guò)程中很是影響金剛石刀頭切割的效率的。
運(yùn)用粒度較大的金剛石出露程度將有較快的材料切隊(duì)率。一般粗顆粒用于切開(kāi)軟質(zhì)材料,而較小的粒度金剛石刀頭則用作堅(jiān)固材料的切開(kāi)。
金剛石的粒度決議了每克拉的顆粒數(shù),粒度號(hào)越大,每克拉的顆粒數(shù)就越多。由于金剛石刀頭的切開(kāi)面積上金剛石的數(shù)目對(duì)東西的壽數(shù)和功率耗費(fèi)有影響。金剛石刀頭在鋸切東西的切開(kāi)面上的出露狀況或凸出高度會(huì)影響材料切除率。