金刚石涂层刀选用常识 金刚石涂层刀的特点介绍

发布网友 发布时间：2024-10-23 12:23

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金刚石涂层刀具选用常识

用户在选择和使用金刚石涂层刀具之前，必须了解有关金刚石涂层刀具的以下几点常识：

（1）CVD金刚石涂层与非晶金刚石涂层的区别

非晶金刚石涂层采用PVD工艺沉积，具有一部分金刚石的SP3键和碳的SP2键，硬度高但低于金刚石膜的硬度，厚度也较薄。加工石墨时，非晶金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的2-3倍。CVD金刚石则是采用CVD工艺沉积的纯金刚石涂层，加工石墨时的刀具寿命是硬质合金刀具的12-20倍。

（2）不能用金刚石刀具加工淬硬钢

金刚石由碳原子构成。某些材料受热时会从金刚石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物，铁族材料就是其中之一。用金刚石刀具加工铁族材料时，摩擦产生的热量会使金刚石中的碳原子扩散到铁中，造成金刚石涂层因化学磨损而失效。

（3）重磨和（或）重涂层的金刚石涂层刀具质量难以保证

由于刀具表面生成的涂层为纯金刚石，用金刚石磨轮对刀具进行重磨需要耗费很长时间。此外，为使金刚石生长而采用的刀具制备工艺会改变刀具表面的化学特性，重新涂层的效果难以得到保证。

（4）金刚石涂层刀具的寿命各不相同

与任何其他刀具一样，金刚石涂层刀具的寿命也各不相同，主要取决于被切削材料、选用的进给率和切削速度，以及工件的几何形状等。一般来说，加工石墨的金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的10-20倍，在某些情况下甚至更长。在复合材料的加工中，也完全可能获得较长的刀具寿命。

有报道称，在加工高密度玻璃纤维、碳纤维和Gl0-FR4等难加工复合材料时，金刚石涂层刀具的寿命可高达未涂层硬质合金刀具的70倍。

（5）金刚石涂层容易剥落

涂层剥落是金刚石涂层刀具的一个严重问题，尤其是在加工碳纤维之类材料时。上世纪90年代后期，界面化学特性被确定为是影响金刚石涂层粘附性能的重要因素。通过选择兼容性好的硬质合金化学特性、采用适当的预处理技术和合理的沉积反应条件，可以减轻或消除金刚石涂层的剥落，实现稳定磨损模式。