¿Qué tipos de herramientas de corte de diamante existen?
Tipos de herramientas de diamante
1. Diamante natural (ND);
2. Diamante policristalino artificial (PCD); . Compacto de diamante policristalino (PDC); Químicos Varios tipos de herramientas de diamante (4) VaporDepositionDiamondCoatedTools (CVD).
4. Deposite una película gruesa de diamante puro sin matriz ThickDiamondFilm (CD) con un espesor de 100 µm.
5. 30 m en la superficie del sustrato de la herramienta CoatedThinDiamondFilm (CD).
Herramientas de corte de diamante natural (ND)
Es un pico de espectro Raman de diamante natural con las siguientes características:
(1) El pico 1332 indica la presencia de diamante.
(2) La amplitud de la forma de onda (FWHM) es de 4,1 cm-1
Lo que indica que es puro diamante.
El ND es el mineral más duro conocido y se utiliza principalmente en la preparación de herramientas de corte y tornos. El radio del borde de rectificado de precisión de las herramientas de diamante natural puede alcanzar 0,01 ~ 0,002 m. Entre ellos, todavía se puede observar que el filo del diamante monocristalino natural (Single Crystalline Diamond, SCD) es suave después de haber sido ampliado 1500 veces. El Ra del pistón de aluminio giratorio SCD puede alcanzar los 4 µm, mientras que la rugosidad de la superficie Ra del procesamiento de herramientas en las mismas condiciones de corte que el PCD es de 15 ~ 50 µm. Por lo tanto, se pueden obtener superficies similares a espejos utilizando herramientas SCD junto con tornos de precisión para un mecanizado de precisión y ultraprecisión.
Herramientas de diamante policristalino (PCD)
El diamante policristalino es un agregado de polvo de diamante formado mediante la sinterización de cobalto y otros aglutinantes metálicos en condiciones de alta temperatura y presión ultra alta, también conocido como sinterización de diamante. Es un material policristalino. La herramienta de diamante policristalino se sinteriza integralmente en una fresa para el procesamiento de fresado. Los granos de PCD están dispuestos en un estado desordenado, son isotrópicos, tienen una dureza uniforme y la temperatura de grafitización es de 550 °C. La herramienta de corte tiene alta dureza, alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica, alto módulo elástico y bajo coeficiente de fricción. La hoja es muy afilada y otras características.
Herramientas de corte de compuesto de diamante policristalino sintético (PDC)
Para mejorar la dureza y soldabilidad de las hojas de PCD, los cuerpos de corte de PCD y carburo cementado a menudo se convierten en hojas de compuesto de diamante policristalino sintético. Tableta (PDc). Es decir, se presiona y sinteriza una capa de PCD de 0,5 ~ 1 mm de espesor sobre la matriz de carburo cementado y su superficie. El filo de los bordes de las herramientas de corte de PCD y de compuesto de diamante policristalino artificial (PDC) y la calidad de la superficie de las piezas de trabajo mecanizadas son inferiores a las del ND. Al mismo tiempo, su maquinabilidad es muy pobre, la relación de rectificado es pequeña y es difícil de procesar arbitrariamente según la geometría del cabezal de la herramienta. Actualmente, las láminas compuestas de diamante policristalino artificial sólo se pueden utilizar para preparar herramientas de torneado. Hasta el momento, no es posible fabricar plaquitas intercambiables con rompevirutas y fresas tridimensionales con geometrías superficiales complejas.
Herramienta de soldadura de película gruesa de diamante (TDF) CVD
La herramienta de soldadura de película gruesa de diamante sirve para soldar la película gruesa de diamante CVD cortada con láser al sustrato (generalmente carburo de grado K) en una vez En la hoja, se forma una pieza compuesta y luego la pieza compuesta se pule, se suelda al cuerpo del cortador por segunda vez y se afila hasta darle la forma y el borde requeridos.
La película gruesa de diamante CVD (el espesor de la película de diamante puede alcanzar los 30 m) tiene alta dureza y resistencia al desgaste. ), tiene las características de alta dureza, resistencia al desgaste y pequeño coeficiente de fricción. Es un material ideal para fabricar herramientas de corte de metales no ferrosos y materiales no metálicos. Debido a la complejidad del proceso de soldadura con diamante, las herramientas de soldadura de película gruesa de diamante (TDF) CVD aún no se han utilizado ampliamente.
Herramientas recubiertas de diamante
Las herramientas recubiertas de diamante utilizan métodos CVD para depositar directamente una capa de 1 a 25? sobre carburo (carburo tipo K) o sustratos cerámicos. , la superficie no está disuelta y es isotrópica. La dureza de las herramientas de recubrimiento de película delgada es de 9800~10000HV. La conductividad térmica es alta y la conductividad térmica a temperatura ambiente puede alcanzar 2000W-m-1-K-1, mientras que la conductividad térmica de las herramientas de carburo es de solo 80~100m-1-K-1. El diamante CVD se puede recubrir con cualquier herramienta con formas complejas, que es la ventaja más importante que el diamante policristalino no puede tener.
Herramientas de corte de nitruro de boro cúbico (PCBN)
El nitruro de boro cúbico (PCBN) es el segundo material inorgánico superduro después del diamante artificial, y su dureza es ligeramente inferior a la del diamante, buena estabilidad térmica. , la temperatura resistente al calor puede alcanzar 1400~1500 grados, que es casi el doble de la temperatura resistente al calor del diamante (700~800 grados). Las herramientas de corte de nitruro de boro cúbico (PCBN) son principalmente adecuadas para procesar diversos metales ferrosos y materiales de aleación. Son más adecuadas para diversos aceros templados (acero para herramientas al carbono, acero para rodamientos, acero para moldes, acero de alta velocidad), hierro fundido gris perlítico ( hierro fundido de vanadio-titanio), pulverización de superficies en frío y procesamiento de superficies de superaleaciones de hierro fundido duro (aleaciones a base de níquel y aleaciones a base de cobalto). Tiene las ventajas de una larga vida útil, cambios reducidos de herramientas y compensación por el tiempo de inactividad. Permite aprovechar al máximo la alta eficiencia de las máquinas herramienta CNC y las líneas de producción automatizadas y puede cambiar el método de procesamiento tradicional (es decir, mecanizado en desbaste con herramientas). antes del temple y muelas abrasivas después del temple), de modo que el temple antes del temple y el torneado después del temple se puedan realizar en máquinas herramienta CNC (torneado en lugar de rectificado), lo que tiene buenos beneficios económicos.
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