Umelý monokryštálový diamant bol postupne vyvinutý po 50. rokoch 20. storočia.Je syntetizovaný z grafitu ako suroviny, pridávaný s katalyzátorom a vystavený vysokej teplote a ultra vysokému tlaku.Umelý polykryštalický diamant (PCD) je polykryštalický materiál vytvorený polymerizáciou diamantového prášku pomocou kovových spojív ako Co, Ni a pod. Umelý polykryštalický diamant je špeciálny typ produktu práškovej metalurgie, ktorý čerpá z niektorých metód a prostriedkov konvenčného prášku metalurgia vo svojom spôsobe výroby.
Počas procesu spekania sa vďaka pridávaniu aditív vytvorí medzi kryštálmi PCD spojovací mostík zložený hlavne z Co, Mo, W, WC a Ni a diamanty sú pevne zabudované do pevnej konštrukcie tvorenej spojovacím mostíkom.Funkciou kovového spojiva je pevne držať diamant a plne využiť jeho reznú účinnosť.Okrem toho, kvôli voľnej distribúcii zŕn v rôznych smeroch je ťažké šíriť sa trhliny z jedného zrna na druhé, čo výrazne zlepšuje pevnosť a húževnatosť PCD.
V tomto čísle stručne zhrnieme niektoré charakteristikyPCD vložka.
1. Mimoriadne vysoká tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu: materiály, ktoré nemajú obdobu, majú tvrdosť až 10 000 HV a ich odolnosť proti opotrebeniu je takmer stokrát väčšia ako v prípade karbidových doštičiek;
2. Tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu, mikropevnosť, ťažkosti pri brúsení a koeficient trenia medzi anizotropnými monokryštálovými diamantovými kryštálmi a materiálmi obrobku sa značne líšia v rôznych kryštálových rovinách a orientáciách.Preto pri navrhovaní a výrobe monokryštálových diamantových nástrojov je potrebné správne zvoliť smer kryštálu a pri diamantových surovinách sa musí vykonať orientácia kryštálu.Výber predných a zadných rezných plôch PCD rezných nástrojov je dôležitou otázkou pri navrhovaní monokryštálových PCD sústružníckych nástrojov;
3. Nízky koeficient trenia: Diamantové doštičky majú nižší koeficient trenia pri spracovaní niektorých materiálov z neželezných kovov v porovnaní s inými doštičkami, ktorý je asi polovičný v porovnaní s karbidmi, zvyčajne okolo 0,2.
4. PCD rezná hrana je veľmi ostrá a tupý polomer reznej hrany môže vo všeobecnosti dosiahnuť 0,1-0,5 um.A prírodné monokryštálové diamantové nástroje môžu byť použité v rozsahu 0,002-0,005 um.Preto môžu prírodné diamantové nástroje vykonávať ultratenké rezanie a ultra presné obrábanie.
5. Koeficient tepelnej rozťažnosti diamantu s nižším koeficientom tepelnej rozťažnosti je menší ako koeficient slinutého karbidu, asi 1/10 koeficientu rýchloreznej ocele.Preto diamantové rezné nástroje nevytvárajú významnú tepelnú deformáciu, čo znamená, že zmena veľkosti nástroja spôsobená rezným teplom je minimálna, čo je obzvlášť dôležité pre presné a ultra presné obrábanie s požiadavkami na vysokú rozmerovú presnosť.
Aplikácia diamantových rezných nástrojov
PCD vložkasa väčšinou používa na vysokorýchlostné rezanie / vyvrtávanie / frézovanie neželezných kovov a neželezných kovových materiálov, vhodné na spracovanie rôznych nekovových materiálov odolných voči opotrebovaniu, ako sú sklenené vlákna a keramické materiály;Rôzne neželezné kovy: hliník, titán, kremík, horčík atď., Ako aj rôzne procesy povrchovej úpravy neželezných kovov;
Nevýhody: slabá tepelná stabilita.Aj keď je to rezný nástroj s najvyššou tvrdosťou, jeho obmedzený stav je pod 700 ℃.Keď teplota rezania presiahne 700 ℃, stratí svoju pôvodnú ultra vysokú tvrdosť.To je dôvod, prečo diamantové nástroje nie sú vhodné na obrábanie železných kovov.Kvôli zlej chemickej stabilite diamantov bude uhlíkový prvok v diamantoch pri vysokých teplotách interagovať s atómami železa a premení sa na grafitovú štruktúru, čím sa výrazne zvýši poškodenie nástrojov.
Čas odoslania: 17. mája 2023