Diamantul artificial cu un singur cristal a fost dezvoltat treptat după anii 1950.Este sintetizat din grafit ca materie primă, adăugat cu un catalizator și supus la temperatură ridicată și presiune ultra-înaltă.Diamantul policristalin artificial (PCD) este un material policristalin format prin polimerizarea pulberii de diamant folosind lianți metalici, cum ar fi Co, Ni, etc. Diamantul policristalin artificial este un tip special de produs metalurgic al pulberilor, care se bazează pe unele metode și mijloace convenționale de pulbere. metalurgia în metoda sa de fabricație.
În timpul procesului de sinterizare, datorită adăugării de aditivi, între cristalele PCD se formează o punte de lipire compusă în principal din Co, Mo, W, WC și Ni, iar diamantele sunt ferm încorporate în cadrul robust format de puntea de lipire.Funcția liantului metalic este de a ține ferm diamantul și de a utiliza pe deplin eficiența de tăiere a acestuia.În plus, datorită distribuției libere a boabelor în diferite direcții, este dificil ca fisurile să se propagă de la un bob la altul, ceea ce îmbunătățește foarte mult rezistența și duritatea PCD.
În acest număr, vom rezuma pe scurt câteva dintre caracteristicile luiinsert PCD.
1. Duritate ultra ridicată și rezistență la uzură: fără egal în natură, materialele au o duritate de până la 10000HV, iar rezistența lor la uzură este de aproape o sută de ori mai mare decât a inserției Carbide;
2. Duritatea, rezistența la uzură, microrezistența, dificultatea de șlefuire și coeficientul de frecare dintre cristalele de diamant monocristal anizotrope și materialele piesei de prelucrat variază foarte mult în diferite planuri și orientări ale cristalului.Prin urmare, atunci când proiectați și fabricați unelte diamantate cu un singur cristal, este necesar să selectați corect direcția cristalului, iar orientarea cristalului trebuie efectuată pentru materiile prime diamantate.Selectarea suprafețelor de tăiere din față și din spate a sculelor de tăiere PCD este o problemă importantă în proiectarea uneltelor de strung PCD cu un singur cristal;
3. Coeficient de frecare scăzut: inserțiile de diamant au un coeficient de frecare mai mic la prelucrarea unor materiale metalice neferoase în comparație cu alte inserții, care este aproximativ jumătate din cel al carburilor, de obicei în jur de 0,2.
4. Muchia de tăiere PCD este foarte ascuțită, iar raza netă a muchiei de tăiere poate ajunge în general la 0,1-0,5um.Și uneltele cu diamant natural dintr-un singur cristal pot fi utilizate în intervalul 0,002-0,005um.Prin urmare, uneltele cu diamant natural pot efectua tăiere ultra-subțire și prelucrare ultra-precizie.
5. Coeficientul de dilatare termică al diamantului cu coeficient de dilatare termică mai mic este mai mic decât cel al carburii cimentate, aproximativ 1/10 din cel al oțelului de mare viteză.Prin urmare, sculele de tăiere cu diamant nu produc deformații termice semnificative, ceea ce înseamnă că modificarea dimensiunii sculei cauzată de căldura de tăiere este minimă, ceea ce este deosebit de important pentru prelucrarea de precizie și ultraprecizie cu cerințe de precizie dimensională ridicată.
Aplicarea sculelor de tăiere cu diamante
insert PCDeste folosit mai ales pentru tăierea/alezarea/frezarea de mare viteză a metalelor neferoase și a materialelor metalice neferoase, potrivite pentru prelucrarea diferitelor materiale nemetalice rezistente la uzură, cum ar fi fibra de sticlă și materiale ceramice;Diverse metale neferoase: aluminiu, titan, siliciu, magneziu etc., precum și diverse procese de finisare a metalelor neferoase;
Dezavantaje: stabilitate termică slabă.Deși este unealta de tăiere cu cea mai mare duritate, starea sa limitată este sub 700 ℃.Când temperatura de tăiere depășește 700 ℃, își va pierde duritatea originală ultra-înalta.Acesta este motivul pentru care uneltele diamantate nu sunt potrivite pentru prelucrarea metalelor feroase.Din cauza stabilității chimice slabe a diamantelor, elementul de carbon din diamante va interacționa cu atomii de fier la temperaturi ridicate și va fi transformat în structură de grafit, crescând foarte mult deteriorarea uneltelor.
Ora postării: 17-mai-2023