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    PCD刀具前景如何

    發布時間:2014-03-17 20:49:39
          具有極高硬度和獨特機械性能的PCD復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,并在金剛石顆粒之間建立起連接“橋”,從而獲得具有催化劑島狀結構、類似于整體金剛石的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粒子之間并無實際粘結物;而PCD材料中則存在共生物,金剛石顆粒之間通過晶格“橋”相互連接。 
      PCD刀牌號是以金剛石顆粒的粒度進行分類。根據制造商的標準,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。
    為了滿足用戶對PCD刀具切削性能不斷提高的要求,在競爭激烈的PCD刀具市場占有更大份額,刀具制造商正不斷對刀具技術進行改進與提高。   
      美國DiamondAbrasive公司通過優化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%,該牌號被設計用于切削具有高耐磨性的鋁金屬基復合材料(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采礦業開發的,其特點是每片刀片材料中都分布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性能相當于金剛石粒度為10μm的刀片性能,而刀具的壽命則超過了僅由單一粗顆粒金剛石制成的刀具。 
      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。由于采用了先進的燒結工藝,從而可制備出PCD金剛石層厚度僅為標準厚度1/3的DA2200復合片,用這種復合片制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,從而降低了刀具的制造成本。  
      近來,采用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鉆孔、擴孔、倒角、精修等多道孔加工工序,用于汽車制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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