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PCD刀具前景如何

釋出時間:2014-03-17 20:49:39
      具有極高硬度和獨特機械效能的PCD複合片是由金剛石顆粒和催化劑的混合物在高溫高壓下燒結而成✘₪✘↟,在合成過程中產生了金剛石顆粒共生物✘₪✘↟,並在金剛石顆粒之間建立起連線“橋”✘₪✘↟,從而獲得具有催化劑島狀結構✘│◕↟✘、類似於整體金剛石的PCD材料₪│。PCD材料的結構與PCBN(聚晶立方氮化硼)材料不同₪│。在PCBN材料中✘₪✘↟,CBN粒子之間並無實際粘結物;而PCD材料中則存在共生物✘₪✘↟,金剛石顆粒之間透過晶格“橋”相互連線₪│。 
  PCD刀牌號是以金剛石顆粒的粒度進行分類₪│。根據製造商的標準✘₪✘↟,細顆粒✘│◕↟✘、中等顆粒和粗顆粒PCD牌號所對應的金剛石粒度大致分別為2μm✘│◕↟✘、10μm和25μm₪│。粗顆粒比細顆粒強度更高✘₪✘↟,耐磨性更好✘₪✘↟,在粗加工中具有更長的工作壽命✘₪✘↟,但粗顆粒刀具的切削刃難以達到細顆粒刀具表面的光滑程度₪│。因此✘₪✘↟,細顆粒刀具可獲得更好的加工表面光潔度✘₪✘↟,但磨損速度較快₪│。
為了滿足使用者對PCD刀具切削效能不斷提高的要求✘₪✘↟,在競爭激烈的PCD刀具市場佔有更大份額✘₪✘↟,刀具製造商正不斷對刀具技術進行改進與提高₪│。   
  美國DiamondAbrasive公司透過最佳化PCD燒結工藝✘₪✘↟,促使金剛石顆粒之間生成的共生物增大✘₪✘↟,從而提高了粗顆粒刀具的耐磨性₪│。該公司開發的CTH025牌號的耐磨性比同類型粗顆粒PCD牌號提高了25%~30%✘₪✘↟,該牌號被設計用於切削具有高耐磨性的鋁金屬基複合材料(MMC)₪│。 
  DiamondAbrasive公司還推出了一種稱為“multimodal”的新型PCD牌號✘₪✘↟,這種牌號原來是為對刀具韌性要求極高的採礦業開發的✘₪✘↟,其特點是每片刀片材料中都分佈著各種不同粒度尺寸的金剛石顆粒✘₪✘↟,例如✘₪✘↟,multimodal牌號CTM302的材料中包含了粒度尺寸從2μm到30μm的金剛石顆粒₪│。這種由大✘│◕↟✘、小粒度混合構成的刀具切削刃效能相當於金剛石粒度為10μm的刀片效能✘₪✘↟,而刀具的壽命則超過了僅由單一粗顆粒金剛石製成的刀具₪│。 
  幾年前✘₪✘↟,美國Sumitomo ElectricCarbide公司曾推出一種稱為DA2200的亞微細粒度(0.5μm)的PCD牌號✘₪✘↟,該牌號的PCD刀具可加工出極高的工件表面光潔度✘₪✘↟,且具有幾乎可與硬質合金媲美的高強度₪│。為了應對近來PCD刀具大幅降價的壓力✘₪✘↟,該公司又開發了價格較低的DA2200牌號刀具以替代價格較貴的原型刀具₪│。由於採用了先進的燒結工藝✘₪✘↟,從而可製備出PCD金剛石層厚度僅為標準厚度1/3的DA2200複合片✘₪✘↟,用這種複合片製造的刀具與金剛石層較厚的PCD刀具強度相同✘₪✘↟,但所消耗的金剛石材料以及刀坯磨削工序中的材料去除量顯著減少✘₪✘↟,從而降低了刀具的製造成本₪│。  
  近來✘₪✘↟,採用PCD刀尖的多功能旋轉刀具的開發與應用日漸增多₪│。這種刀具可在一次走刀中完成鑽孔✘│◕↟✘、擴孔✘│◕↟✘、倒角✘│◕↟✘、精修等多道孔加工工序✘₪✘↟,用於汽車製造業可有效降低加工成本✘₪✘↟,如一把多功能PCD刀具在需要重磨前可加工多達幾千件汽車傳動箱零件₪│。 
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