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    PCD刀具前景如何

    发布时间:2014-03-17 20:49:39
          具有极高硬度和独特机械性能的PCD复合片是由金刚石颗粒和催化剂的混合物在高温高压下烧结而成,在合成过程中产生了金刚石颗粒共生物,并在金刚石颗粒之间建立起连接“桥”,从而获得具有催化剂岛状结构、类似于整体金刚石的PCD材料。PCD材料的结构与PCBN(聚晶立方氮化硼)材料不同。在PCBN材料中,CBN粒子之间并无实际粘结物;而PCD材料中则存在共生物,金刚石颗粒之间通过晶格“桥”相互连接。 
      PCD刀牌号是以金刚石颗粒的粒度进行分类。根据制造商的标准,细颗粒、中等颗粒和粗颗粒PCD牌号所对应的金刚石粒度大致分别为2μm、10μm和25μm。粗颗粒比细颗粒强度更高,耐磨性更好,在粗加工中具有更长的工作寿命,但粗颗粒刀具的切削刃难以达到细颗粒刀具表面的光滑程度。因此,细颗粒刀具可获得更好的加工表面光洁度,但磨损速度较快。
    为了满足用户对PCD刀具切削性能不断提高的要求,在竞争激烈的PCD刀具市场占有更大份额,刀具制造商正不断对刀具技术进行改进与提高。   
      美国DiamondAbrasive公司通过优化PCD烧结工艺,促使金刚石颗粒之间生成的共生物增大,从而提高了粗颗粒刀具的耐磨性。该公司开发的CTH025牌号的耐磨性比同类型粗颗粒PCD牌号提高了25%~30%,该牌号被设计用于切削具有高耐磨性的铝金属基复合材料(MMC)。 
      DiamondAbrasive公司还推出了一种称为“multimodal”的新型PCD牌号,这种牌号原来是为对刀具韧性要求极高的采矿业开发的,其特点是每片刀片材料中都分布着各种不同粒度尺寸的金刚石颗粒,例如,multimodal牌号CTM302的材料中包含了粒度尺寸从2μm到30μm的金刚石颗粒。这种由大、小粒度混合构成的刀具切削刃性能相当于金刚石粒度为10μm的刀片性能,而刀具的寿命则超过了仅由单一粗颗粒金刚石制成的刀具。 
      几年前,美国Sumitomo ElectricCarbide公司曾推出一种称为DA2200的亚微细粒度(0.5μm)的PCD牌号,该牌号的PCD刀具可加工出极高的工件表面光洁度,且具有几乎可与硬质合金媲美的高强度。为了应对近来PCD刀具大幅降价的压力,该公司又开发了价格较低的DA2200牌号刀具以替代价格较贵的原型刀具。由于采用了先进的烧结工艺,从而可制备出PCD金刚石层厚度仅为标准厚度1/3的DA2200复合片,用这种复合片制造的刀具与金刚石层较厚的PCD刀具强度相同,但所消耗的金刚石材料以及刀坯磨削工序中的材料去除量显著减少,从而降低了刀具的制造成本。  
      近来,采用PCD刀尖的多功能旋转刀具的开发与应用日渐增多。这种刀具可在一次走刀中完成钻孔、扩孔、倒角、精修等多道孔加工工序,用于汽车制造业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达几千件汽车传动箱零件。 
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