El diamante monocristalino artificial se desarrolló gradualmente después de la década de 1950.Se sintetiza a partir de grafito como materia prima, se le añade un catalizador y se somete a altas temperaturas y presiones ultraaltas.El diamante policristalino artificial (PCD) es un material policristalino formado por la polimerización de polvo de diamante utilizando aglutinantes metálicos como Co, Ni, etc. El diamante policristalino artificial es un tipo especial de producto de pulvimetalurgia, que se basa en algunos métodos y medios del polvo convencional. metalurgia en su método de fabricación.
Durante el proceso de sinterización, debido a la adición de aditivos, se forma un puente de unión compuesto principalmente de Co, Mo, W, WC y Ni entre los cristales de PCD, y los diamantes quedan firmemente incrustados en la resistente estructura formada por el puente de unión.La función del aglutinante metálico es sujetar firmemente el diamante y aprovechar al máximo su eficiencia de corte.Además, debido a la libre distribución de los granos en varias direcciones, es difícil que las grietas se propaguen de un grano a otro, lo que mejora en gran medida la resistencia y tenacidad del PCD.
En este número resumiremos brevemente algunas de las características deinserto PCD.
1. Dureza ultraalta y resistencia al desgaste: de naturaleza incomparable, los materiales tienen una dureza de hasta 10000HV y su resistencia al desgaste es casi cien veces mayor que la del inserto de carburo;
2. La dureza, la resistencia al desgaste, la microresistencia, la dificultad de rectificado y el coeficiente de fricción entre los cristales de diamante anisotrópico monocristalino y los materiales de la pieza de trabajo varían mucho en diferentes planos y orientaciones del cristal.Por lo tanto, al diseñar y fabricar herramientas de diamante monocristalino, es necesario seleccionar correctamente la dirección del cristal y se debe realizar la orientación del cristal para las materias primas de diamante.La selección de las superficies de corte frontal y posterior de las herramientas de corte de PCD es una cuestión importante en el diseño de herramientas de torno de PCD de cristal único;
3. Bajo coeficiente de fricción: los insertos de diamante tienen un coeficiente de fricción más bajo cuando se procesan algunos materiales metálicos no ferrosos en comparación con otros insertos, que es aproximadamente la mitad del de los carburos, generalmente alrededor de 0,2.
4. El filo de PCD es muy afilado y el radio romo del filo generalmente puede alcanzar 0,1-0,5 um.Y las herramientas de diamante de cristal único natural se pueden utilizar en el rango de 0,002 a 0,005 um.Por lo tanto, las herramientas de diamante natural pueden realizar cortes ultrafinos y mecanizados de ultraprecisión.
5. El coeficiente de expansión térmica del diamante con un coeficiente de expansión térmica más bajo es menor que el del carburo cementado, aproximadamente 1/10 del del acero rápido.Por lo tanto, las herramientas de corte de diamante no producen una deformación térmica significativa, lo que significa que el cambio en el tamaño de la herramienta causado por el calor de corte es mínimo, lo cual es particularmente importante para el mecanizado de precisión y ultraprecisión con requisitos de precisión dimensional alta.
Aplicación de herramientas de corte de diamante.
inserto PCDse utiliza principalmente para corte/perforación/fresado a alta velocidad de metales no ferrosos y materiales metálicos no ferrosos, adecuado para procesar diversos materiales no metálicos resistentes al desgaste, como fibra de vidrio y materiales cerámicos;Diversos metales no ferrosos: aluminio, titanio, silicio, magnesio, etc., así como diversos procesos de acabado de metales no ferrosos;
Desventajas: mala estabilidad térmica.Aunque es la herramienta de corte con mayor dureza, su condición limitada es inferior a 700 ℃.Cuando la temperatura de corte supera los 700 ℃, perderá su dureza ultraalta original.Por este motivo, las herramientas de diamante no son adecuadas para el mecanizado de metales ferrosos.Debido a la escasa estabilidad química de los diamantes, el elemento carbono de los diamantes interactuará con los átomos de hierro a altas temperaturas y se convertirá en una estructura de grafito, lo que aumentará en gran medida el daño de las herramientas.
Hora de publicación: 17 de mayo de 2023