Umetni monokristalni diamant se je postopoma razvijal po petdesetih letih prejšnjega stoletja.Sintetiziran je iz grafita kot surovine, ki mu je dodan katalizator in izpostavljen visoki temperaturi in ultravisokemu tlaku.Umetni polikristalni diamant (PCD) je polikristalni material, ki nastane s polimerizacijo diamantnega prahu z uporabo kovinskih veziv, kot so Co, Ni itd. Umetni polikristalni diamant je posebna vrsta izdelka praškaste metalurgije, ki temelji na nekaterih metodah in sredstvih običajnega prahu. metalurgija v svoji proizvodni metodi.
Med postopkom sintranja se zaradi dodajanja aditivov med kristali PCD oblikuje vezni most, sestavljen predvsem iz Co, Mo, W, WC in Ni, diamanti pa so trdno vdelani v trden okvir, ki ga tvori vezni most.Funkcija kovinskega veziva je, da trdno drži diamant in v celoti izkoristi njegovo rezalno učinkovitost.Poleg tega se zaradi proste porazdelitve zrn v različnih smereh razpoke težko širijo od enega zrna do drugega, kar močno izboljša trdnost in žilavost PCD.
V tej številki bomo na kratko povzeli nekatere značilnostiPCD vložek.
1. Izjemno visoka trdota in odpornost proti obrabi: materiali, ki nimajo para v naravi, imajo trdoto do 10000HV, njihova odpornost proti obrabi pa je skoraj stokrat večja od karbidne ploščice;
2. Trdota, odpornost proti obrabi, mikrotrdnost, težave pri brušenju in koeficient trenja med anizotropnimi monokristalnimi diamantnimi kristali in materiali obdelovanca se zelo razlikujejo v različnih kristalnih ravninah in usmeritvah.Zato je treba pri načrtovanju in izdelavi enokristalnih diamantnih orodij pravilno izbrati smer kristalov, za diamantne surovine pa je treba izvesti orientacijo kristalov.Izbira sprednjih in zadnjih rezalnih površin rezalnih orodij PCD je pomembno vprašanje pri načrtovanju enokristalnih orodij za stružnice PCD;
3. Nizek koeficient trenja: diamantni vložki imajo nižji koeficient trenja pri obdelavi nekaterih barvnih kovinskih materialov v primerjavi z drugimi vložki, kar je približno polovica karbidnih vložkov, običajno okoli 0,2.
4. Rezalni rob PCD je zelo oster, topi polmer rezalnega roba pa lahko na splošno doseže 0,1-0,5 um.In orodja z naravnimi monokristalnimi diamanti se lahko uporabljajo v območju 0,002-0,005 um.Zato lahko orodja z naravnimi diamanti izvajajo ultratanko rezanje in ultra natančno obdelavo.
5. Koeficient toplotnega raztezanja diamanta z nižjim koeficientom toplotnega raztezanja je manjši kot pri cementnem karbidu, približno 1/10 koeficienta hitroreznega jekla.Zato diamantna rezalna orodja ne povzročajo znatnih toplotnih deformacij, kar pomeni, da je sprememba velikosti orodja, ki jo povzroči rezalna toplota, minimalna, kar je še posebej pomembno za natančno in ultra natančno obdelavo z visokimi zahtevami glede natančnosti dimenzij.
Uporaba diamantnega rezalnega orodja
PCD vložekvečinoma se uporablja za hitro rezanje/vrtanje/rezkanje barvnih kovin in materialov iz barvnih kovin, primerno za obdelavo različnih nekovinskih materialov, odpornih proti obrabi, kot so steklena vlakna in keramični materiali;Različne barvne kovine: aluminij, titan, silicij, magnezij itd., kot tudi različni postopki dodelave barvnih kovin;
Slabosti: slaba toplotna stabilnost.Čeprav je to rezalno orodje z največjo trdoto, je njegovo omejeno stanje pod 700 ℃.Ko temperatura rezanja preseže 700 ℃, izgubi svojo prvotno izjemno visoko trdoto.Zato diamantna orodja niso primerna za obdelavo železnih kovin.Zaradi slabe kemične stabilnosti diamantov bo element ogljika v diamantih medsebojno deloval z atomi železa pri visokih temperaturah in se pretvoril v strukturo grafita, kar močno poveča poškodbe orodij.
Čas objave: 17. maj 2023