聚晶鑽石(PCD)切削工具

2024-03-22 Share

聚晶鑽石(PCD)切削工具

Polycrystalline Diamond (PCD) Cutting Tools

PCD刀具的開發

鑽石作為超硬刀具材料用於切削加工,已有數百年的歷史。在19世紀末至20世紀中葉切削刀具的發展過程中,刀具材料主要以高速鋼為代表。 1927年,德國首先開發出硬質合金刀具材料並獲得廣泛應用。


在1950年代,瑞典和美國分別合成了人造鑽石切削工具,從而進入了以超硬材料為代表的時期。 1970年代,採用高壓合成技術合成了聚晶鑽石(PCD),使鑽石工具的應用範圍擴大到航空、航太、汽車、電子、石材等領域。


PCD刀具的性能特點

鑽石刀具具有硬度高、抗壓強度高、導熱性好、耐磨等特點,在高速切削時能達到較高的加工精度與效率。


PCD刀具的應用

自1953年瑞典合成第一顆聚晶鑽石以來,PCD刀具切削性能的研究取得了大量成果,PCD刀具的應用範圍和用途迅速擴大。


目前,國際知名的聚晶鑽石生產商主要有英國戴比爾斯公司、美國GE公司、日本住友電氣公司等。據報道,1995年第一季度,光是日本PCD刀具產量就達到107,000件。 PCD刀具的應用範圍已從最初的車削加工擴展到鑽銑加工。日本一家機構對超硬刀具的調查表明,人們選擇PCD刀具的主要考慮因素是基於PCD刀具加工後的表面精度、尺寸精度和刀具壽命等方面的優勢。鑽石複合片的合成技術也得到了很大的發展。


ZZBETTER PCD 刀具

ZZBETTER PCD 刀具包括各種等級和尺寸配置。此產品系列包括平均晶粒尺寸為 5 至 25 微米、可用直徑 62 毫米的牌號。這些產品可作為全盤或切割刀頭提供,具有不同的整體厚度和 PCD 層厚度。


使用 ZZBETTER PCD 的好處是它以具有競爭力的成本提供可靠且一致的性能。它提高了製造的便利性,實現了更高的進給率,並為各種工件材料提供了更高的耐磨性。它具有多個牌號,在 PCD 層中添加了碳化鎢添加劑,使工具製造商能夠更快地進行放電加工 (EDM) 和/或放電磨削 (EDG)。其牌號範圍廣泛,可以靈活地為任何加工應用選擇合適的材料


木工用

提高中密度纖維板 (MDF)、三聚氰胺、層壓板和刨花板等木工應用中的進給速度並延長刀具壽命。


對於重工業

在加工石材、混凝土、水泥板和其他磨蝕工件時,請最大限度地提高耐磨性並減少停機時間。


其他應用

降低刀具成本並最大限度地提高各種難加工材料的一致性,例如碳複合材料、丙烯酸樹脂、玻璃和許多其他有色金屬和非金屬材料。


與硬質合金刀具相比的特性:

1.PCD的硬度是碳化鎢的80~120倍。

2.PCD的導熱係數是碳化鎢的1.5至9倍。

3.PCD刀具壽命可超過硬質合金刀具壽命50~100倍。


與天然鑽石工具相比的特點:

1.由於鑽石顆粒的隨機取向結構,PCD 比天然鑽石更耐磨,且背襯有硬質合金基體。

2.由於有完整的生產系統進行品質一致性控制,PCD的磨損更加恆定,天然鑽石本質上是單晶,製成刀具時有軟晶粒和硬晶粒之分。它不適用於軟穀物。

3.PCD比較便宜,並且有多種形狀和尺寸可供選擇,用於刀具,天然鑽石是這些點的限制。



PCD刀具因其良好的加工品質和加工經濟性而在工業上已廣泛應用。對於非金屬材料、有色金屬及其合金材料等切削加工,顯示出其他刀具無法比擬的優勢。 PCD刀具理論研究的深入,提升了PCD刀具在超硬刀具領域的地位。 PCD將變得越來越重要,其應用範圍也將進一步擴大。


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