Il diamante artificiale monocristallo è stato gradualmente sviluppato dopo gli anni '50.È sintetizzato dalla grafite come materia prima, addizionato con un catalizzatore e sottoposto ad alta temperatura e pressione ultraelevata.Il diamante policristallino artificiale (PCD) è un materiale policristallino formato dalla polimerizzazione della polvere di diamante utilizzando leganti metallici come Co, Ni, ecc. Il diamante policristallino artificiale è un tipo speciale di prodotto della metallurgia delle polveri, che si avvale di alcuni metodi e mezzi della polvere convenzionale metallurgia nel suo metodo di produzione.
Durante il processo di sinterizzazione, grazie all'aggiunta di additivi, tra i cristalli PCD si forma un ponte adesivo composto principalmente da Co, Mo, W, WC e Ni, e i diamanti sono saldamente incorporati nella robusta struttura formata dal ponte adesivo.La funzione del legante metallico è trattenere saldamente il diamante e sfruttare appieno la sua efficienza di taglio.Inoltre, a causa della libera distribuzione dei grani in varie direzioni, è difficile che le crepe si propaghino da un grano all'altro, il che migliora notevolmente la resistenza e la tenacità del PCD.
In questo numero riassumeremo brevemente alcune delle caratteristiche diInserto PCD.
1. Durezza e resistenza all'usura ultra elevate: impareggiabili in natura, i materiali hanno una durezza fino a 10000 HV e la loro resistenza all'usura è quasi cento volte quella dell'inserto in carburo;
2. La durezza, la resistenza all'usura, la microresistenza, la difficoltà di molatura e il coefficiente di attrito tra i cristalli di diamante monocristallino anisotropico e i materiali del pezzo variano notevolmente a seconda dei diversi piani e orientamenti cristallini.Pertanto, durante la progettazione e la produzione di utensili diamantati a cristallo singolo, è necessario selezionare correttamente la direzione del cristallo e l'orientamento del cristallo deve essere effettuato per le materie prime diamantate.La selezione delle superfici di taglio anteriore e posteriore degli utensili da taglio PCD è una questione importante nella progettazione di utensili da tornio PCD a cristallo singolo;
3. Basso coefficiente di attrito: gli inserti diamantati hanno un coefficiente di attrito inferiore durante la lavorazione di alcuni materiali metallici non ferrosi rispetto ad altri inserti, che è circa la metà di quello dei carburi, solitamente intorno a 0,2.
4. Il tagliente del PCD è molto affilato e il raggio smussato del tagliente può generalmente raggiungere 0,1-0,5 um.E gli utensili diamantati a cristallo singolo naturale possono essere utilizzati nell'intervallo 0,002-0,005um.Pertanto, gli utensili in diamante naturale possono eseguire tagli ultrasottili e lavorazioni ultraprecise.
5. Il coefficiente di dilatazione termica del diamante con coefficiente di dilatazione termica inferiore è inferiore a quello del carburo cementato, circa 1/10 di quello dell'acciaio rapido.Pertanto, gli utensili da taglio diamantati non producono una deformazione termica significativa, il che significa che la variazione delle dimensioni dell'utensile causata dal calore di taglio è minima, il che è particolarmente importante per la lavorazione di precisione e ultraprecisa con elevati requisiti di precisione dimensionale.
Applicazione di utensili da taglio diamantati
Inserto PCDviene utilizzato principalmente per il taglio/alesatura/fresatura ad alta velocità di metalli non ferrosi e materiali metallici non ferrosi, adatto per la lavorazione di vari materiali non metallici resistenti all'usura come fibra di vetro e materiali ceramici;Vari metalli non ferrosi: alluminio, titanio, silicio, magnesio, ecc., nonché vari processi di finitura dei metalli non ferrosi;
Svantaggi: scarsa stabilità termica.Sebbene sia l'utensile da taglio con la durezza più elevata, la sua condizione limitata è inferiore a 700 ℃.Quando la temperatura di taglio supera i 700 ℃, perderà la sua durezza ultra elevata originale.Ecco perché gli utensili diamantati non sono adatti alla lavorazione dei metalli ferrosi.A causa della scarsa stabilità chimica dei diamanti, l'elemento carbonio nei diamanti interagirà con gli atomi di ferro ad alte temperature e verrà convertito nella struttura della grafite, aumentando notevolmente il danneggiamento degli utensili.
Orario di pubblicazione: 17 maggio 2023