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2021-07-13 09:05:37

金刚石刀具存在的问题金刚石涂层的剥落可以预防涂层剥落是金刚石涂层刀具的一个严重问题,也是一个常见问题(尤其在加工碳纤维之类材料时),会导致刀具寿命难以预测。上世纪90年代后期,界面化学特性被确定为是影

金刚石刀具存在的问题

金刚石涂层的剥落可以预防涂层剥落是金刚石涂层刀具的一个严重问题,也是一个常见问题(尤其在加工碳纤维之类材料时),会导致刀具寿命难以预测。上世纪90年代后期质优金刚石工具电镀,界面化学特性被确定为是影响金刚石涂层粘附性能的重要因素金刚石工具电镀

通过选择兼容性好的硬质合金化学特性、采用适当的预处理技术和合理的沉积反应条件,就有可能减轻或消除金刚石涂层的剥落,稳定地实现平稳的磨损模式。在显微镜下观察正常磨损的金刚石涂层刀具,可以发现,金刚石被稳定磨损直至硬质合金基体,而没有发生崩刃或剥落。

磨料磨具类金刚石膜特性

磨料磨具类金刚石膜有机械性能、电阻率及耐腐蚀性、光学性能和稳定性;

机械性能:磨料磨具中类金刚石膜具有高硬度和高弹性模量,不同的沉积方法制备的DLC膜硬度差异很大,沉积的工艺参数对DLC膜的硬度也有影响,膜层内的成分对膜层硬度也有一定影响金刚石锯片电镀

但是类金刚石膜也有很高的内应力,薄膜的内应力是决定薄膜的稳定性和使用寿命并影响性能的重要因素,而且内应力也会限制膜的厚度。压应力是由所含的氢造成的,促使sp3和sp2的比例变小,会影响膜的性能,研究发现含氢量小于1%的类金刚石膜应力较低,另外膜厚的均匀性对内应力也有影响。通过在膜中掺杂N、Si、O金刚石磨盘电镀,金属内应力可以减小,然而内应力减小会影响到硬度和弹性模量。

影响金刚石成核生长的两方面

磨料磨具中从影响金刚石成核生长的热力学和动力学方面考虑,主要有:衬底(基片)材料、衬底(基片)的预处理、衬底(基片)的炉内处理、沉积气源(气体中碳的浓度)、衬底(基片)温度、气体压强以及氢原子在沉积中的作用。

在这些因素中,对成膜的质量,沉积速率都有影响,但是由于沉膜过程的复杂,各种不同的制备方法与工艺参数又互相关联,彼此之间又有差异,各工艺参数对学和金刚石膜的质量和沉积速率的影响都还没有特定的规律和精辟的解释。

好的电镀金刚石磨头应该具备哪些属性呢?

在电镀金刚石磨头的使用过程中,常常会遇到这样的问题:"为什么同样是同厂的电镀金刚石磨头,寿命波动有成倍数的差异?""为什么同样的电镀金刚石磨头不同厂家的寿命差异好几倍?"仔细想来得知:我们不能把质量、寿命寄托在生产师傅的熟练度或者某个秘方上,一饮一啄岂非前定,任何事物都有其理化特性,电镀金刚石磨头当然也不例外。下面金刚石工具就来为大家介绍一下好的电镀金刚石磨头应该具备的属性:   一,与被加工对象匹配的磨料。(笔者认为没有好或者差的金刚石,只有合适的金刚石。)磨料粒度分布集中,尺寸合适,太大易崩边,太小不利于长效磨削。金刚石冲击强度适中,能在磨削过程中能出刃,不被击碎。太硬了不出刃,尖角被磨品后不能出刃,磨具会打滑;太软磨料被挤压成粉了,寿命特别短    二,机械性能良好的结合剂。内应力低或者为零时,对抗拉强度和伸长率有一定要求,如果没有足够的"韧性",结合剂在受冲击时磨料易被弹出或者击碎。

三,合适的包覆率。过高了不锋利,易打滑,崩边;过低则容易导致磨料提前脱落。

四,良好的浸润性。磨料如果不亲水,做出来的磨具有如空中楼阁。磨料"把持力"和磨料亲水性成正比。

五,合适的极化能力。这个能力将确定磨料周围凹陷的具体形貌。

金刚石磨头磨盘刀具的性能及种类

之前,金刚石磨头磨盘刀具几乎不为所用,原因在于成本太高。如今,虽然金刚石磨头磨盘刀具价格仍然优点贵,但其质量和可靠性已然提高。在这个追求质量和效率的年代,金刚石磨头磨盘刀具是很好的刀具材料。故在汽车,航空航天以及等领域的切削加工中具有很大的竞争及。并且在刚性较好的机床上使用,制造商可以完全发挥出金刚石磨头磨盘刀具所具备的潜能,为制造商提升生产效率和降低生产成本。

目前金刚石磨头磨盘刀具分为整体式,复合式和镶嵌式,如整体式金刚石磨头磨盘刀具,就具备良好的耐磨性和抗衡从击韧性,在高硬度铸铁领域得到很好的发展和利用。就如粗加工磨头铸铁时,由于铸件余量大,而且难免会出现夹砂、气孔等铸造缺陷,对刀具来讲是很大的困扰,尤其是硬度在HRC50以上的更难加工。

整体式金刚石磨头磨盘刀具双面都有刃口加工,降低了刀具生产成本,并且整体式金刚石磨头磨盘刀具的横剖面有4.76mm厚,比传统刀具3.17mm还厚,这使刀片在标准的垫片式金刚石磨头磨料刀把槽上能可靠安装。

金刚石磨头磨盘刀具还有复合式和镶嵌式。所谓的复合式就是只在刀具的一面可以加工,基体选用较好的金刚石磨头磨料基体,将金刚石磨头磨盘材料烧结在刃口部位。只在刀片的一边提供多切削刃(如下图所示)。和整体式金刚石磨头磨盘刀片相比更经济一点,但这种复合式金刚石磨头磨盘刀具只适合精加工工序使用。

还有一种是镶嵌式金刚石磨头磨盘刀具,同样基体是金刚石磨头磨料刀具,不过和复合式相比是双面(上下)刃口都可以使用,如菱形刀片,复合式是两个刃口,而镶嵌式是四个刃口(如下图所示)。同样只适合精加工工序。

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