Umělý monokrystalový diamant byl postupně vyvinut po 50. letech 20. století.Je syntetizován z grafitu jako suroviny, přidává se s katalyzátorem a je vystaven vysoké teplotě a ultra vysokému tlaku.Umělý polykrystalický diamant (PCD) je polykrystalický materiál vzniklý polymerací diamantového prášku za použití kovových pojiv jako je Co, Ni apod. Umělý polykrystalický diamant je speciální typ produktu práškové metalurgie, který čerpá z některých metod a prostředků konvenčního prášku metalurgie ve způsobu výroby.
Během procesu slinování se díky přidání aditiv vytvoří mezi krystaly PCD spojovací můstek složený převážně z Co, Mo, W, WC a Ni a diamanty jsou pevně zasazeny do pevné kostry tvořené spojovacím můstkem.Funkcí kovového pojiva je pevně držet diamant a plně využít jeho řeznou účinnost.Kromě toho je kvůli volné distribuci zrn v různých směrech obtížné, aby se trhliny šířily z jednoho zrna na druhé, což výrazně zlepšuje pevnost a houževnatost PCD.
V tomto čísle stručně shrneme některé charakteristikyPCD vložka.
1. Extrémně vysoká tvrdost a odolnost proti opotřebení: materiály, které nemají v přírodě obdoby, mají tvrdost až 10 000 HV a jejich odolnost proti opotřebení je téměř stokrát vyšší než u karbidových břitových destiček;
2. Tvrdost, odolnost proti opotřebení, mikropevnost, obtížnost broušení a koeficient tření mezi anizotropními monokrystalickými diamantovými krystaly a materiály obrobku se značně liší v různých krystalových rovinách a orientacích.Proto je při navrhování a výrobě monokrystalických diamantových nástrojů nutné správně zvolit krystalový směr au diamantových surovin je nutné provést orientaci krystalu.Výběr předních a zadních řezných ploch PKD řezných nástrojů je důležitou otázkou při navrhování monokrystalických PKD soustružnických nástrojů;
3. Nízký koeficient tření: Diamantové břitové destičky mají nižší koeficient tření při zpracování některých materiálů z neželezných kovů ve srovnání s jinými břitovými destičkami, který je asi poloviční než u karbidů, obvykle kolem 0,2.
4. Řezná hrana PCD je velmi ostrá a tupý poloměr řezné hrany může obecně dosáhnout 0,1-0,5 um.A přírodní monokrystalické diamantové nástroje lze použít v rozsahu 0,002-0,005 um.Nástroje z přírodního diamantu proto mohou provádět ultratenké řezání a ultra přesné obrábění.
5. Koeficient tepelné roztažnosti diamantu s nižším koeficientem tepelné roztažnosti je menší než u slinutého karbidu, asi 1/10 koeficientu rychlořezné oceli.Diamantové řezné nástroje proto neprodukují významnou tepelnou deformaci, což znamená, že změna velikosti nástroje způsobená řezným teplem je minimální, což je zvláště důležité pro přesné a ultra přesné obrábění s vysokými požadavky na rozměrovou přesnost.
Aplikace diamantových řezných nástrojů
PCD vložkase většinou používá pro vysokorychlostní řezání/vyvrtávání/frézování neželezných kovů a neželezných kovových materiálů, vhodné pro zpracování různých nekovových materiálů odolných proti opotřebení, jako jsou skleněné vlákno a keramické materiály;Různé neželezné kovy: hliník, titan, křemík, hořčík atd., jakož i různé procesy povrchové úpravy neželezných kovů;
Nevýhody: špatná tepelná stabilita.Přestože se jedná o řezný nástroj s nejvyšší tvrdostí, jeho omezený stav je pod 700 ℃.Když teplota řezání překročí 700 ℃, ztratí svou původní ultra vysokou tvrdost.To je důvod, proč diamantové nástroje nejsou vhodné pro obrábění železných kovů.Kvůli špatné chemické stabilitě diamantů bude uhlíkový prvek v diamantech při vysokých teplotách interagovat s atomy železa a bude přeměněn na grafitovou strukturu, což značně zvýší poškození nástrojů.
Čas odeslání: 17. května 2023