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常識:

(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灶挟。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础健。加工石墨時,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舰绘。

(2)不能用金剛石刀具加工淬硬鋼

金剛石由碳原子構(gòu)成蹂喻。某些材料受熱時,會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除盏。用金剛石刀具加工鐵族材料時,摩擦產(chǎn)生的熱量會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)磨損而提前失效叉橱。

(3)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刀具進(jìn)行重磨需要耗費很長時間挫以。此外,為使金剛石生長而采用的刀具。制備工藝會改變刀具表面的化學(xué)特性,由于涂層時要求對這種化學(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窃祝。

(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掐松、選用的進(jìn)給率和切削速度,以及工件的幾何形狀等。一般來說,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粪小。這樣,就能用一把刀具完成幾乎任何加工任務(wù),無需因刀具磨損而換刀,避免了加工中斷和重新校準(zhǔn),從而有可能實現(xiàn)無人值守加工大磺。在復(fù)合材料的加工中,也完全可能獲得較長的刀具壽命。

據(jù)報道,在加工高密度玻璃纖維探膊、碳纖維和Gl0-FR4等難加工復(fù)合材料時,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倍杠愧。

(5)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嚴(yán)重問題,也是一個常見問題(尤其在加工碳纖維之類材料時),會導(dǎo)致刀具壽命難以預(yù)測。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逞壁。通過選擇兼容性好的硬質(zhì)合金化學(xué)特性流济、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,而沒有發(fā)生崩刃或剝落债轰。

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