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金刚石具有极高的硬度和耐磨性、较低的摩擦系数、较高的弹性模量、较高的热导率、较低的热膨胀系数、与有色金属的亲和力较小等优点#xff0c;是目前最硬的工具材料#xff0c;主要分为单晶金刚石和聚晶金刚石两大类。单晶金刚石又分为天然单晶金…CVD钻石-合成单晶钻石之一
金刚石具有极高的硬度和耐磨性、较低的摩擦系数、较高的弹性模量、较高的热导率、较低的热膨胀系数、与有色金属的亲和力较小等优点是目前最硬的工具材料主要分为单晶金刚石和聚晶金刚石两大类。单晶金刚石又分为天然单晶金刚石简称ND和人造单晶金刚石人造单晶金刚石又分为CVD单晶金刚石和HPHT高压高温金刚石。聚晶金刚石又分为聚晶金刚石PCD和化学气相沉积CVD两种。金刚石工具种类繁多性能差异显著不同类型的金刚石工具的结构、制备方法、应用领域等都有很大差异。 聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond简称PCD)是20世纪70年代以来国际上开始研究使用的新型超硬材料它是在高温1400℃、高压6GPa下烧结形成的。
聚晶金刚石刀具已成为现代切削加工中不可缺少的必要手段。这主要体现在以下几个方面:
(1) 高速切削、高稳定性加工
(2) 超精密镜面加工
(3) 干式切削、清洁化加工 HPHT 金刚石呈立方八面体形状有 14 个生长方向。HPHT 金刚石一般较为昂贵。HPHT 工艺需要大量能源和精密设备。 CVD 金刚石的形状为立方体只有一个生长方向。CVD 工艺成本更低更容易扩展。CVD 钻石通常更实惠。
CVD金刚石刀具生产流程
1.CVD金刚石板材切割
一般来说聚晶金刚石由于具有导电性能可以进行激光切割和电火花切割。而CVD金刚石和HPHT金刚石由于不导电只能进行激光切割。莫瑞超硬提供精密激光切割机用于切割PCD金刚石、CVD金刚石板和MCD金刚石板。激光切割金刚石的优点是精度高、无接触、适用性广、热影响小、自动化程度高。问题是金刚石激光切割机的价格是线切割机床价格的3到4倍。 2.CVD金刚石刀具的钎焊
焊接方法主要有激光焊、真空扩散焊、真空钎焊、高频感应钎焊等目前高频感应加热钎焊PCD刀片焊接应用广泛投资少成本低。
CVD单晶金刚石与一般金属及其合金的界面能很高以致一般的低熔点合金不能润湿金刚石其可焊性极差。目前CVD金刚石工具的焊接工艺主要采用活性金属化法焊料为含铁的银铜合金不加助焊剂在惰性保护气体或真空中焊接。采用高频感应加热加热温度为850°全磨削解决方案。 3.CVD金刚石刀具的研磨
针对单晶金刚石刀具的性能特点及加工后的质量要求摩尔超硬研发部门对金刚石晶形及品位进行严格筛选和控制改进配方调整生产工艺进行多次磨削实验研发出高性能的粗磨、半精磨、精磨、超精磨陶瓷结合剂及金属结合剂金刚石砂轮稳定保证磨削刃口质量。专业解决单晶刀磨削效率高、保持性好、不崩刃、刃磨质量稳定、保证刀尖圆弧精度、寿命更长、更耐用的磨削难题。
CVD化学气相沉积刀具有着巨大的发展前景主要基于其优异的性能、广泛的应用领域、高效的加工工艺、多功能的设计、可持续发展和不断创新的技术。CVD刀具作为一种高性能、高效的刀具制造技术将在现代制造业中发挥越来越重要的作用为各个加工领域提供更加高效、可靠的加工解决方案促进制造业的发展。 往期精彩内容
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