金刚石锯片介绍
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金刚石工具的分类及属性Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石(一般指人造金刚石)或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸,并用于加工的工具产品。
金刚石工具如果按照用途分,可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。
在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中,这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了,其余的归入本分类中。
以下是详细的分类及属性。
如图1所示,金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。
针对产品数量众多的产品,比如金刚石锯片和,金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性,对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性,具体如下:一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片(Circular Saw Blades ),但金刚石带锯(Band SawBlades )和金刚石排锯(Gang Saw Blades )也应归属于金刚石锯片。
金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工。
金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头。
基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分。
金刚石锯片可以按照工艺分,也可按照外观或者应用分类。
在本文,这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。
Style 外观:Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other;Weld Type 工艺:Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other;Diameter 直径:收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择;Sawing Condition 应用环境:Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用;Concentration 浓度:200%、150%、125%、100%、75%、50%、25%Materials Sawed 应用材料:Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other应用材料属性可以让供应商选择多个,但我们不建议每次都全选,可以根据实际情况选择,如果适用于多种材料,建议直接选择Universal 通用。
金刚石锯片标准金刚石锯片是一种常用于切割石材、混凝土和金属等硬质材料的工具。
它的高硬度、耐磨性和耐高温性能使其成为工业领域中重要的切割工具。
为了确保金刚石锯片的质量和性能,制定了一系列的金刚石锯片标准。
一、金刚石锯片的分类根据不同的切割对象和切割方式,金刚石锯片可分为石材切割锯片、混凝土切割锯片和金属切割锯片等。
每种类型的锯片都有相应的标准来规定其材料、结构、尺寸和性能等要求。
二、金刚石锯片的材料金刚石锯片的主要材料是金刚石和金属粉末。
金刚石是一种硬度极高的矿物,具有优异的切割能力。
而金属粉末则起到了增强金刚石与基体的结合力和提高锯片的强度的作用。
根据不同的切割对象,金刚石锯片的金刚石颗粒大小和金属粉末比例也会有所不同。
三、金刚石锯片的结构金刚石锯片的结构包括刀片、刀芯和刀片与刀芯的焊接部分。
刀片是用来进行切割的部分,其上覆盖着金刚石颗粒。
刀芯是刀片的支撑部分,由金属材料制成。
刀片与刀芯的焊接部分则需要具有良好的焊接强度和稳定性。
四、金刚石锯片的尺寸金刚石锯片的尺寸包括外径、内径、厚度和切割层厚度等。
外径决定了锯片的切割直径,内径则与切割机座的匹配有关。
厚度和切割层厚度则会影响到切割速度和切割质量。
五、金刚石锯片的性能要求金刚石锯片的性能要求包括切割能力、切割效率、寿命、安全性和环保性等。
切割能力是指锯片在切割硬质材料时的切削力和切割效果。
切割效率是指锯片在单位时间内切割的材料量。
寿命是指锯片在正常使用条件下的使用寿命。
安全性是指锯片在使用过程中是否会产生飞溅、断裂等安全隐患。
环保性则是指锯片在制作和使用过程中是否符合环保要求。
六、金刚石锯片的质量检验金刚石锯片的质量检验包括外观检查、尺寸检查、性能检测和寿命测试等。
外观检查主要是检查锯片的表面是否存在损伤、裂纹等缺陷。
尺寸检查则是通过测量锯片的外径、内径、厚度等尺寸来验证其是否符合标准要求。
性能检测包括切割能力、切割效率和安全性等方面的测试。
寿命测试则是通过模拟实际使用条件来评估锯片的使用寿命。
金刚石圆锯片原理及其在材料加工中的应用一、引言金刚石圆锯片,一种以金刚石为切割材料的圆锯片,因其出色的耐磨性、硬度及切割效率,广泛应用于石材、陶瓷、玻璃等硬脆材料的切割加工中。
本文将深入探讨金刚石圆锯片的工作原理及其在材料加工中的应用。
二、金刚石圆锯片的工作原理金刚石圆锯片的工作原理主要基于金刚石的高硬度和耐磨性。
在锯片旋转的过程中,金刚石颗粒与待切割材料表面产生摩擦,从而实现材料的切割。
金刚石颗粒的形状、大小和分布对锯片的切割效果有着决定性影响。
金刚石圆锯片的切割过程通常包括三个阶段:初始切入、稳定切割和退出切割。
在初始切入阶段,金刚石颗粒开始与材料表面接触,形成初始的切割痕迹。
在稳定切割阶段,金刚石颗粒与材料表面形成连续的摩擦,将材料逐渐切割开。
而在退出切割阶段,金刚石颗粒逐渐脱离材料表面,完成切割过程。
三、金刚石圆锯片在材料加工中的应用金刚石圆锯片因其独特的性能,在材料加工领域有着广泛的应用。
在石材加工中,金刚石圆锯片可以实现快速、精确的切割,提高生产效率。
在陶瓷和玻璃加工中,金刚石圆锯片同样展现出优异的切割性能,为这些材料的加工提供了便利。
此外,金刚石圆锯片还在一些特殊领域得到应用,如航空航天、汽车制造等。
在这些领域,材料通常具有较高的硬度和强度,传统的切割工具难以胜任。
而金刚石圆锯片凭借其高硬度和耐磨性,能够有效地解决这些问题。
四、结论金刚石圆锯片作为一种高性能的切割工具,其原理和应用已经得到了广泛的研究和应用。
随着科技的发展,金刚石圆锯片的性能和切割效率还将得到进一步的提升,为材料加工领域带来更多的可能性。
然而,金刚石圆锯片的应用也存在一些挑战,如成本较高、对操作技术要求较高等。
因此,未来的研究应关注如何降低金刚石圆锯片的成本、提高其使用寿命和切割精度,以推动其在更广泛领域的应用。
总的来说,金刚石圆锯片以其独特的工作原理和优异的性能,在材料加工领域发挥着重要作用。
随着科技的不断进步,金刚石圆锯片的应用前景将更加广阔。
金刚石薄型圆锯片相关知识背景金刚石薄型圆锯片是一种专业的磨具,用于切割各种材料,如石材、陶瓷、石膏板、瓷砖、大理石、玻璃等。
与常规的圆锯片不同,金刚石薄型圆锯片具有更快的切割速度、更高的效率和更长的寿命。
因此,它广泛应用于各种建筑和装饰项目中。
金刚石薄型圆锯片的组成金刚石薄型圆锯片由四部分组成:基体、钢带、金刚石层和焊接。
其中,基体是圆锯片的支架和支撑结构,钢带是固定基体和金刚石层的核心材料。
金刚石层是用来切割各种材料的主要部分,而焊接则用于连接基体和金刚石层。
金刚石薄型圆锯片的种类根据其应用领域和材质类型,金刚石薄型圆锯片可分为不同的种类。
其中主要的种类如下:石材切割圆锯片石材切割圆锯片是一种专门用于切割石材的金刚石圆锯片。
它可以用于各种石材的切割,如花岗岩、大理石、板岩等。
它通常配备有波浪状的芯片,可以非常轻松地切割石材。
瓷砖切割圆锯片瓷砖切割圆锯片是一种专门用于切割瓷砖的金刚石圆锯片。
它具有可调节的进给速度和切割角度,可用于切割各种瓷质材料,如地砖、墙砖、水泥砖等。
龙骨切割圆锯片龙骨切割圆锯片是一种专门用于切割龙骨的金刚石圆锯片。
它可以用于切割轻钢龙骨、木龙骨、铝合金龙骨等。
它通常具有弯曲结构,可以轻松切割各种形状的龙骨。
金刚石薄型圆锯片的保养对于金刚石薄型圆锯片,正确的使用和保养是非常重要的,可以大大延长其使用寿命。
以下是一些有用的保养技巧:清洁圆锯片在使用过程中,圆锯片上会积累大量的灰尘和杂物,这些杂物会削弱其切割效果。
因此,在使用之前和之后,要用氯化铵和水将圆锯片清洗干净。
检查圆锯片在使用过程中,圆锯片上的牙齿会受损。
因此,在使用之前和之后,应检查圆锯片的牙齿是否有损坏。
如果牙齿受损,必须更换圆锯片。
保持圆锯片的湿润切割过程中,圆锯片会产生热量,这会使其磨损更快。
为了减少热量的影响,可以在圆锯片上喷上一些水。
这样可以使圆锯片保持湿润,也可以减少切割爆裂的风险。
总结金刚石薄型圆锯片是一种专业的切割工具,具有高效、高速和长寿命的优点。
DTC金刚石圆锯片使用说明书DTC金刚石圆锯片系采用优质金刚石基体材料,以新工艺精工制造,广泛用来切割大理石、花岗岩、水磨石、混凝土、沥青路面、道路用砖、耐火材料及石棉板等硬质非金属材料。
一、使用金刚石圆锯片切割石材时,切割机必须满足下列要求:1、切割机主轴径向跳动不超过0.03mm。
2、法兰盘外缘端跳动不超过0.03mm。
3、主轴与工作台导轨垂直度不超过0.2/300。
4、主轴箱与升降立柱平移悬臂位置调整完毕必须紧固。
5、主轴功率5.5KW为宜,锯片外缘线速度35-55M/S。
二、安装及使用方法:1、法兰盘直径≥180 mm。
2、锯片下缘超过工作台面10 mm为宜。
3、出厂未开刃的产品,切割石材前,先切割普通耐火砖开刃。
4、切割时应遵循“两缓-正常”的要求,即割切感开始和终了前移速度放缓。
中间应匀速行进,以保证安全和切割质量。
5、锯片切割时,冷却水要充足,流量10-15L/min。
三、用途:A级:用于切割硬度高、研磨性高的花岗岩和地板砖。
具有切割速度快、使用寿命长的特点。
B级:用于切割中硬度及研磨性适中的花岗岩、耐火材料等。
C级:推荐用于切割混凝土也可切割大理石、水磨石、轻质耐火材料等。
四、产品的标识:我公司生产的金刚石圆锯片可分为A、B、C三个品级。
分别在基体上打“A”、“B”、“C”钢印。
A级品印红色、B级品印黑色、C 级品印兰色油墨的我公司规格标志。
包装盒上印刷“A”、“B”、“C”为标识。
钢印下面的阿拉伯数字为焊接操作者工号。
请您在验钞灯下鉴别DTC公司防伪与合格证。
另外长方形防伪中有国际认证标志,谨防假冒。
五、售后服务:欢迎广大客户选用DTC金刚石圆锯片,如果使用后有确有质量问题刀头磨损不超过1 mm,无条件退换。
如遇其它质量问题时请及时与公司联系,我们将竭力为您服务。
北京兴东瀚科技有限公司。
PCD金刚石锯片
Pcd金刚石锯片广泛用于木工切削、石材切削、金刚石木工锯片采用碳素工具钢锯片基体,使基体具有持久不变形精度恒久保持;优质的金刚石锯齿材料,使产品具有超强稳定性和耐用度.
金刚石是目前世界上最硬的刀具材料,比硬质合金材料硬50-150倍,金刚石PCD圆锯片具有硬度高,耐磨性能超强,并具有高韧性,高耐热等特性,其使用寿命是硬质合金锯片的50倍,一张金刚石PCD圆锯片胜过50张进口合金锯片,PCD耐酸性强,刀口不易钝化,更锋利,切割质量好,减少每天换刀磨刀时间,减少生产成本,提高加工质量及效率。
木业加工中,尤其刨花板,贴面板,高中密度板,中纤板,防火板,木地板等含杂质及高硬度材料,
PCD锯片锯切实木、刨花板、中密板应选左右齿,能锐利地将木纤维组织切断,切口平滑;为了保持槽底平整的开槽,则用平齿齿形或者用左右平组合齿;锯切贴面板、防火板一般选择梯平齿,计算机开料锯由于锯切切率大,用的合金锯片直径和厚度都比较大,直径在350-450mm左右,厚度在4.0-4.8mm之间,多数采用梯平齿,以减少崩边、锯痕。
平齿锯口较粗糙,切削速度较慢,修磨最为简单。
主要用于普通木材的锯切,成本较低,多用于直径较小的铝用锯片,以保持切削时减少粘连,或用于开槽锯片以保持槽底平整。
株洲三鑫针对的木工板料进行加工生产的金刚石锯片,在材料上使用硬质合金与金刚石相结合的,基体采用硬质合金刀头采用金刚石,大大提高了产品本身的耐磨度和使用的寿命,由于金刚石制造成本高、硬度高、耐磨性强、加工难度大、制造门槛高、价格昂贵,一直以来难以普及木工机械加工切削作业。
我公司针对“刨花板、密度板、硫酸钙板、水泥纤维板等一系列的木工板料进行切削作业,生产制造的金刚石木工锯片进行了多方面的研发和实验,表现出卓越的切削性能。
金刚石刀具标准引言金刚石是一种无色晶体,硬度排名世界第一。
由于其优异的硬度和耐磨性能,金刚石被广泛用作工业材料,特别是在切削和磨削工具领域。
本文将介绍金刚石刀具的标准,包括金刚石刀具的分类、性能要求、测试方法以及标准化组织。
一、金刚石刀具的分类根据金刚石刀具的用途和结构,金刚石刀具可以分为以下几类:1.金刚石砂轮:用于磨削和抛光材料的表面,例如金属、玻璃、陶瓷等。
2.金刚石锯片:用于切割各种材料,如石材、玻璃、陶瓷、金属等。
3.金刚石钻头:主要用于钻孔,可钻取混凝土、砖石、岩石等硬质材料。
4.金刚石刀片:用于切割各类材料,如金属、玻璃、陶瓷、塑料等。
二、金刚石刀具的性能要求由于金刚石具有高硬度、高耐磨性和高热导率等特点,金刚石刀具在使用过程中需要具备以下性能:1.高硬度:金刚石刀具应具有足够的硬度,以确保在切割和磨削过程中不易磨损。
2.高耐磨性:金刚石刀具应具有出色的耐磨性能,能够承受长时间的使用而不损坏。
3.高热导率:金刚石刀具应具备良好的热导率,以便及时散热,防止刀具过热。
4.良好的切削性能:金刚石刀具应具备良好的切削性能,以确保切削效果稳定。
三、金刚石刀具的测试方法为确保金刚石刀具的质量和性能符合标准要求,需要进行相应的测试。
以下是常用的金刚石刀具测试方法:1.硬度测试:通过Vickers硬度测试仪进行硬度测试,以确定金刚石的硬度。
2.耐磨性测试:使用标准化的磨损测试设备,在一定条件下进行耐磨性测试,评估金刚石刀具的耐磨性能。
3.热导率测试:采用热导率测试仪,测试金刚石刀具的热导率,以评估其散热性能。
4.切削性能测试:使用特定的材料进行切削实验,通过切削力、表面质量等指标评估金刚石刀具的切削性能。
四、金刚石刀具标准化组织金刚石刀具的制定和管理工作需要一个专门的标准化组织来制定和推广相关标准。
以下是一些国际上常用的金刚石刀具标准化组织:1.国际电工委员会(IEC):IEC负责制定和推广有关电气、电子和相关技术的国际标准,其中包括金刚石刀具的相关标准。
金刚石锯片介绍金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工.金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头.基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分,刀头会在使用中而不断地消耗掉,而基体则不会,刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石,金刚石作为目前最硬的物质,它在刀头中摩擦切割被加工对象.而金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部。
制造工艺分类1、烧结金刚石锯片:分冷压烧结和热压烧结两种,压制烧结而成。
2、焊接金刚石锯片:分高频焊接和激光焊接两种,高频焊接通过高温熔化介质将刀头与基体焊接在一起,激光焊接通过高温激光束将刀头与基体接触边缘熔化形成冶金结合。
3、电镀金刚石锯片:是将刀头粉末通过电镀方法附着在基体上。
外观分类:1、连续边缘锯片:连续锯齿金刚石锯片,一般通过烧结方法制作,常用青铜结合剂作为基础胎体料,切割时须加水以保证切割效果,并有用激光将刀头切割缝隙的种类。
2、刀头型锯片:锯齿断开,切割速度快,适合干、湿两种切割方法。
3、涡轮型锯片:结合了前面1、2两项的优势,锯齿连续呈现涡轮状均匀凸凹,提高了切割速度,增加使用寿命。
锯片线速度:在实际工作中,金刚石圆锯片的线速度受到设备条件、锯片质量和被锯切石才性质的限制。
从最佳锯片使用寿命与锯切效率来说,应根据不同石材的性质选择锯片的线速度。
锯切花岗石时,锯片线速度可在25m~35m/s 范围内选定。
对于石英含量高而难于锯切的花岗石,锯片线速度取下限值为宜。
在生产花岗石面砖时,使用的金刚石圆锯片直径较小,线速度可以达到35m/s。
锯切深度锯切深度是涉及金刚石磨耗、有效锯切、锯片受力情况和被锯切石材性质的重要参数。
一般来讲,当金刚石圆锯片的线速度较高时,应选取小的切消深度,从目前技术来说,锯切金刚石的深度可在1mm~10mm之间选择。
通常用大直径锯片锯切花岗石荒料时,锯切深度可控制在1mm~2mm之间,与此同时应降低进刀速度。
当金刚石圆锯片的线速度较大时,应选取大的切削深度。
但当在锯机性能和刀具强度许可范围内,应尽量取较大的切削浓度进行切削,以提高切削效率。
当对加工表面有要求时,则应采用小深度切削。
进刀速度进刀速度即被锯切石材的进给速度。
它的大小影响锯切率、锯片受力以及锯切区的散热情况。
它的取值应根据被锯切石材的性质来选定。
一般来讲,锯切较软的石材,如大理石,可适当提高进刀速度,若进刀速度过低,更有利于提高锯切率。
锯切细粒结构的、比较均质的花岗石,可适当提高进刀速度,若进刀速度过低,金刚石刃容易被磨平。
但锯切粗粒结构而软硬不均的花岗石时,应降低进刀速度,否则会引起锯片振动导致金刚石碎裂而降低锯切率。
锯切花岗石的进刀速度一般在9m~12m/min范围内选定。
金刚石粒度常用的金刚石粒度在30/35~60/80范围内。
岩石愈坚硬,宜选取用较细的粒度。
因为在同等压力条件下,金刚石愈细愈锋利,有利于切入坚硬的岩石。
另外,一般大直径的锯片要求锯切效率高,宜选取用较粗的粒度,如30/40,40/50;小直径的锯片锯切的效率低,要求岩石锯切截面光滑,宜选用较细的粒度,如50/60,60/80。
刀头浓度所谓金刚石浓度,是指金刚石在工作层胎体中分布的密度(即单位面积内所含金刚石的重量)。
“规范”规定,每立方厘米工作胎体中含4.4克拉的金刚石时,其浓度为100%,含3.3克拉的金刚石时,其浓度为75%。
体积浓度表示结块中金刚石所占体积的多少,并规定,当金刚石的体积占总体积的1/4时的浓度为100%。
增大金刚石浓度可望延长锯片的寿命,因为增加浓度即减小了每粒金刚石所受的平均切削力。
但增加深度必然增加锯片的成本,因而存在一个最经济的浓度,且该浓度随铖切率增大而增大。
刀头结合剂的硬度一般来说,结合剂的硬度越高,其抗磨损能力越强。
因而,当锯切研磨性大的岩石时,结合剂硬度宜高;当锯切材质软的岩石时,结合剂硬度宜低;当锯切研磨性大且硬的岩石时,结合剂硬度宜适中。
力效应、温度效应及磨破损金刚石圆锯片在切割石材的过程中,会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。
由于力效应和温度效应而引起金刚石圆锯片的磨破捐损。
力效应:在锯切过程中,锯片要受到轴向力和切向力的作用。
由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。
这两种变形都会造成岩石切面不平直、石材浪费多、锯切时噪音大、振动加剧,造成金刚石结块早期破损、锯片寿命降低。
温度效应:传统理论认为:温度对锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热奕力而导致金刚石颗粒过早脱落。
新研究表明:切割过程中产生的热量主要传入结块。
弧区温度不高,一般在40~120℃之间。
而磨粒磨削点温度却较高,一般在250~700℃之间。
而冷却液只降低弧区的平均温度,对磨粒温度却影响较小。
这样的温度不致使石墨炭化,却会使磨粒与工件之间摩擦性能发生变化,并使金刚石与添加剂之间发生热应力,而导致金刚石失效机理发生根本性弯化。
研究表明,温度效应是使锯片破损的最大影响因素。
磨破损:由于力效应和温度较应,锯片经过一段时间的使用往往会产生磨破损。
磨破损的形式主要有以下几种:磨料磨损、局部破碎、大面积破碎、脱落、结合剂沿锯切速度方向的机械擦伤。
磨料磨损:金刚石颗粒与式件不断摩擦,棱边钝化成平面,失去切削性能,增大摩擦。
锯切热会使金刚石颗粒表面出现石墨化薄层,硬度大大降低,加剧磨损:金刚石颗粒表面承受交变的热应力,同时还承受交变的切削应力,就会出现疲劳裂纹而局部破碎,显露出锐利的新棱边,是较为理想的磨损形态;大面积破碎:金刚石颗粒在切入切出时承受冲击载荷,比较突出的颗粒和晶粒过早消耗掉;脱落:交变的切削力使金刚石颗粒在结合剂中不断的被晃动而产生松动。
同时,锯切过程中的结合剂本身的磨损和锯切热使结合剂软化。
这就使结合剂的把持力下降,当颗粒上的切削力大于把持力时,金刚石颗粒就会脱落。
无论哪一种磨损都与金刚石颗粒所承受的载荷和温度密切相关。
而这两者都取决于铖切工艺和冷却润滑条件。
金刚石刀具的制造方法目前金刚石的主要加工方法有以下四种:薄膜涂层刀具、厚膜金刚石焊接刀具、金刚石烧结体刀具和单晶金刚石刀具。
2.1 薄膜涂层刀具薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法(CVD)沉积金刚石薄膜制成的刀具。
由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬质合金以及金属W的热膨胀系与金刚石接近,制膜时产生的热应力小,因此可作为刀体的基体材料。
WC-Co系硬质合金中,粘结相Co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形成石墨而降低附着强度,在沉积前需进行预处理以消除Co的影响(一般通过酸腐蚀去Co)。
化学气相沉积法是采用一定的方法把含有C源的气体激活,在极低的气体压强下,使碳原子在一定区域沉积下来,碳原子在凝聚、沉积过程中形成金刚石相。
目前用于沉积金刚石的CVD法主要包括:微波、热灯丝、直流电弧喷射法等。
金刚石薄膜的优点是可应用于各种几何形状复杂的刀具,如带有切屑的刀片、端铣刀、铰刀及钻头;可以用来切削许多非金属材料,切削时切削力小、变形小、工作平稳、磨损慢、工件不易变形,适用于工件材质好、公差小的精加工。
主要缺点是金刚石薄膜与基体的粘接力较差,金刚石薄膜刀具不具有重磨性。
2.2 金刚石厚膜焊接刀具金刚石厚膜焊接刀具的制作过程一般包括:大面积的金刚石膜的制备;将金刚石膜切成刀具需要的形状尺寸;金刚石厚膜与刀具基体材料的焊接;金刚石厚膜刀具切削刃的研磨与抛光。
(1)金刚石厚膜的制备与切割常用的制备金刚石厚膜的工艺方法是直流等离子体射流CVD法。
将金刚石沉积到WC-Co合金(表面进行镜面加工)上,在基体的冷却过程中,金刚石膜自动脱落。
此方法沉积速度快(最高可达930μm/h),晶格之间结合比较紧密,但是生长表面比较粗糙。
金刚石膜硬度高、耐磨、不导电决定了它的切割方法是激光切割(切割可在空气、氧气和氩气的环境中进行)。
采用激光切割不仅能将金刚石厚膜切割成所需要的形状和尺寸,还可以切出刀具的后角,具有切缝窄、高效等优点。
(1)金刚石厚膜刀具的焊接金刚石与一般的金属及其合金之间具有很高的界面能,致使金刚石不能被一般的低熔点合金所浸润,可焊性极差。
目前主要通过在铜银合金焊料中添加强碳化物形成元素或通过对金刚石表面进行金属化处理来提高金刚石与金属之间的可焊性。
①活性钎料法焊料一般用含Ti的铜银合金,不加助熔剂在惰性气体或真空中焊接。
常用的钎料成分Ag=68.8wt%,Cu=26.7wt%,Ti=4.5wt%,常用的制备方法是电弧熔炼法和粉末冶金法。
Ti作为活性元素在焊接过程中与C反映生成TiC,可提高金刚石与焊料的润湿性和粘结强度。
加热温度一般为850℃,保温10分钟,缓冷以减小内应力。
②表面金属化后焊接金刚石表面的金属化是通过表面处理技术在金刚石表面镀覆金属,使其表面具有金属或类金属的性能。
一般是在金刚石的表面镀Ti,Ti与C反应生成TiC,TiC与Ag-Cu合金钎料有较好的润湿性和结合强度。
目前常用的镀钛方法有:真空物理气相沉积(PVD,主要包括真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀等),化学气相镀和粉末覆盖烧结。
PVD法单次镀覆量低,镀覆过程中金刚石的温度低于500℃,镀层与金刚石之间是物理附着、无化学冶金。
CVD法Ti与金刚石发生化学反应形成强力冶金结合,反应温度高,损害金刚石。
(2)厚膜金刚石刀具的刃磨金刚石厚膜刀具的加工方法有:机械磨削,热金属盘研磨,离子束、激光束和等离子体刻蚀等。
2.3 金刚石烧结体刀具将金刚石厚膜用滚压研磨破坏的方法加工成平均粒度为32~37μm的金刚石晶粒或直接利用高温高压法制得金刚石晶粒,把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co合金上,然后用Ta箔将其隔离,在5.5GPa、1500℃条件下烧结60分钟,制成金刚石烧结体,用此烧结体制成的车刀具有很高的耐磨性。
2.4 单晶金刚石刀具单晶金刚石刀具通常是将金刚石单晶固定在小刀头上,小刀头用螺钉或压板固定在车刀刀杆上。
金刚石在小刀头上的固定方法主要有:机械加固法(将金刚石底面和加压面磨平,用压板加压固定在小刀头上);粉末冶金法(将金刚石放在合金粉末中,经加压在真空中烧结,使金刚石固定在小刀头上);粘结和钎焊法(使用无机粘结剂或其它粘结剂固定金刚石)。
由于金刚石与基体的热膨胀系数相差悬殊,金刚石易松动,脱落。
金刚石锯片总结目前在金刚石的产业化中还存在一些关键问题函待解决,如高速大面积的金刚石厚膜沉积工艺、控制金刚石膜的晶界密度和缺陷密度、金刚石膜的低温生长,金刚石薄膜与基体结合力弱等。
金刚石刀具优异的性能和广泛的发展前途吸引国内外无数的专家进行研究,有些已经取得了突破性进展,相信不久的将来金刚石刀具将广泛应用到现代加工中。