O diamante de cristal único artificial foi desenvolvido gradualmente após a década de 1950.É sintetizado a partir do grafite como matéria-prima, adicionado de um catalisador e submetido a altas temperaturas e ultra-altas pressões.O diamante policristalino artificial (PCD) é um material policristalino formado pela polimerização do pó de diamante usando ligantes metálicos como Co, Ni, etc. O diamante policristalino artificial é um tipo especial de produto de metalurgia do pó, que se baseia em alguns métodos e meios de pó convencional metalurgia em seu método de fabricação.
Durante o processo de sinterização, devido à adição de aditivos, uma ponte de ligação composta principalmente de Co, Mo, W, WC e Ni é formada entre os cristais de PCD, e os diamantes são firmemente incorporados na estrutura robusta formada pela ponte de ligação.A função do aglutinante de metal é segurar firmemente o diamante e utilizar totalmente sua eficiência de corte.Além disso, devido à livre distribuição dos grãos em várias direções, é difícil que as trincas se propaguem de um grão para outro, o que melhora muito a resistência e a tenacidade do PCD。
Nesta edição, resumiremos brevemente algumas das características doInserção de PCD.
1. Dureza ultra alta e resistência ao desgaste: de natureza incomparável, os materiais têm uma dureza de até 10.000HV e sua resistência ao desgaste é quase cem vezes maior que a da pastilha de metal duro;
2. A dureza, resistência ao desgaste, microrresistência, dificuldade de retificação e coeficiente de atrito entre cristais de diamante de cristal único anisotrópico e materiais da peça variam muito em diferentes planos e orientações de cristal.Portanto, ao projetar e fabricar ferramentas diamantadas de cristal único, é necessário selecionar corretamente a direção do cristal, e a orientação do cristal deve ser realizada para matérias-primas de diamante.A seleção das superfícies de corte frontal e traseira das ferramentas de corte de PCD é uma questão importante no projeto de ferramentas de torno de PCD de cristal único;
3. Baixo coeficiente de atrito: As pastilhas de diamante têm um coeficiente de atrito mais baixo ao processar alguns materiais metálicos não ferrosos em comparação com outras pastilhas, que é cerca de metade do coeficiente de atrito, geralmente em torno de 0,2.
4. A aresta de corte do PCD é muito afiada e o raio rombudo da aresta de corte geralmente pode atingir 0,1-0,5um.E ferramentas de diamante de cristal único natural podem ser usadas na faixa de 0,002-0,005um.Portanto, as ferramentas diamantadas naturais podem realizar cortes ultrafinos e usinagem de ultraprecisão.
5. O coeficiente de expansão térmica do diamante com menor coeficiente de expansão térmica é menor que o do metal duro, cerca de 1/10 do do aço rápido.Portanto, as ferramentas de corte diamantadas não produzem deformação térmica significativa, o que significa que a alteração no tamanho da ferramenta causada pelo calor de corte é mínima, o que é particularmente importante para usinagem de precisão e ultraprecisão com requisitos de alta precisão dimensional.
Aplicação de ferramentas de corte diamantadas
Inserção de PCDé usado principalmente para corte / mandrilamento / fresamento em alta velocidade de metais não ferrosos e materiais metálicos não ferrosos, adequado para processar vários materiais não metálicos resistentes ao desgaste, como fibra de vidro e materiais cerâmicos;Diversos metais não ferrosos: alumínio, titânio, silício, magnésio, etc., bem como diversos processos de acabamento de metais não ferrosos;
Desvantagens: baixa estabilidade térmica.Embora seja a ferramenta de corte com maior dureza, sua condição limitada é inferior a 700 ℃.Quando a temperatura de corte exceder 700 ℃, ela perderá sua dureza ultra-alta original.É por isso que as ferramentas diamantadas não são adequadas para usinar metais ferrosos.Devido à fraca estabilidade química dos diamantes, o elemento carbono nos diamantes irá interagir com os átomos de ferro a altas temperaturas e será convertido na estrutura de grafite, aumentando significativamente os danos das ferramentas.
Horário da postagem: 17 de maio de 2023