CAD金刚石涂层刀具在3D玻璃、陶瓷及高端材料应用领域大放光彩

关键词 金刚石涂层 , CVD , 刀具|2018-12-12 10:12:51
摘要   金刚石涂层厚度的选择问题,并不是“越厚越好”,耐磨性能的提高,金刚石涂层的品质作用要大于厚度的作用。随着3D玻璃市场全面爆发,石墨材料在3D玻璃热弯模具应用上的优良性能已经得到...

  金刚石涂层厚度的选择问题,并不是“越厚越好”,耐磨性能的提高,金刚石涂层的品质作用要大于厚度的作用。 随着3D玻璃市场全面爆发,石墨材料在3D玻璃热弯模具应用上的优良性能已经得到了业界的一致认可,而由于石墨材料的高磨蚀性、强韧性,石墨模具的加工环境要求非常严格,为保证石墨模具拥有良好的精度,光洁度,稳定性,除了需要在安静,机身本身吸尘能力外,石墨加工刀具也成为加工环节的重中之重,选用适合于高速加工的刀具,需要从提高耐用度、可靠性和安全性的角度,对刀具基体与涂层材料和刀具与工件材料匹配进行综合考虑。

  经过对各种刀具材料不断实验和验证,CVD金刚石涂层刀具的使用寿命是硬质合金的8~lO倍,CVD金刚石涂层刀具的允许切削速度比硬质合金刀具高2~3倍,切削刃锋利且一致性好,摩擦因数低,可在高转速和低进给下实现薄壁石墨模具的高速高精密加工,同时CVD金刚石涂层刀具的使用寿命在众多刀具材料中受到各石墨加工厂商的青睐!

  化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)金刚石涂层具有接近天然金刚石的高硬度、高导热系数、低摩擦和低膨胀系数等诸多优异的性能,在加工石墨等脆性材料以及碳纤维复合材料时,已经成为切削刀具的表面涂层,在提高刀具寿命和加工质量方面,表现出卓越的性能。

  按晶粒尺寸大小,CVD金刚石涂层可分为微米金刚石涂层和纳米金刚石涂层。微米金刚石涂层的晶粒尺寸通常在500 nm到几微米之间,由柱状生长的金刚石晶粒竞争性生长形成,具有硬度高、表面耐磨性好等优异特性,可以显著降低刀具磨损速率,提高刀具寿命。然而,微米金刚石涂层的表面较为粗糙(Ra值通常为几百纳米),涂层韧性及抗裂纹扩展能力较差,表面裂纹容易沿晶界区域扩展引起涂层脱落,使得刀具表面在没有达到磨钝标准之前,涂层已经脱落。纳米金刚石涂层是由呈团簇状分布的纳米级金刚石晶粒构成,晶粒尺寸通常在100 nm以下,表面光滑性好(Ra值小于100纳米),在切削过程中可显著降低摩擦,从而降低切削力和切削热,提高刀具寿命。纳米金刚石涂层具有良好的抗裂纹扩展能力,然而,与微米金刚石相比,它与基体结合强度相对较低,加工过程中容易出现涂层脱落等非正常失效。

  金刚石涂层刀具选择应用的主要依据是工件材料的属性及加工质量要求。对于EDM石墨模具加工来说,铣削加工过程的实质类似于“磨削”过程,此时需要刀具表面的“微刃口”数量多而且耐磨,应选择晶粒较大的微米金刚石涂层。对于应用于陶瓷加工的模具来说,要求表面光洁度高,应在精加工阶段选用纳米金刚石涂层。在铝合金的加工中,“粘刀”现象的严重性高于刀具磨损,此时对刀具耐磨性的要求相对较低,应选择摩擦系数低的纳米金刚石涂层。对于碳纤维复合材料,由于纤维材料本身具有强烈的磨蚀性能,既要求刀具具有很好的耐磨性能,又要降低加工过程的切削力和切削热,应采用微/纳米复合金刚石涂层。特别说明一下,金刚石涂层厚度的选择问题,并不是“越厚越好”,耐磨性能的提高,金刚石涂层的品质作用要大于厚度的作用。


  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

四方达:加大MPCVD设备及功能性金刚石研究与开发

四方达:加大MPCVD设备及功能性金刚石研究与开发

​四方达介绍,公司始终围绕超硬材料不断深耕,以“1+N行业(下游行业)格局”为战略核心,根据下游发展趋势积极开发布局多个应用领域......

日期 2025-02-20   刀具新闻
沃尔德:超硬刀具产品已批量应用

沃尔德:超硬刀具产品已批量应用

沃尔德披露投资者关系活动记录表显示,公司刀具业务作为核心业务,在超硬刀具领域具备优势。公司已推出针对航空航天、低空经济及新能源汽车等领域的高效精密切削刀...

日期 2025-01-21   刀具新闻
技术转让 | 高端超硬刀具中试项目

技术转让 | 高端超硬刀具中试项目

本项目针对陶瓷碳纤维及其复合材料难加工问题,设计制造出一系列高性能超硬材料刀具,其中钻铣铰一体化制孔用金刚石刀具解决了困扰大飞机结构件制孔的技术难题.....

日期 2024-12-19   刀具新闻
黄河旋风成功研发CVD多晶金刚石热沉片,攻克芯片散热难题

黄河旋风成功研发CVD多晶金刚石热沉片,攻克芯片散热难题

​在集成电路这一国家战略性新兴产业中,中美科技竞争日益激烈。随着电子器件性能的飞速提升,如何高效传导集成电路芯片(如CPU和GPU)产生的热量,成为保障...

日期 2024-12-04   刀具新闻
刀具、切磨设备闲置处理公告(三)

刀具、切磨设备闲置处理公告(三)

​为优化生产资源配置,提升生产效率,现决定对一批闲置的刀具、切磨设备进行集中处理。本次处理的设备包括砂轮打边机、全自动激光焊接生产线、磨削中心,均为公司...

日期 2024-12-04   刀具新闻
刀具、切磨设备闲置处理公告(二)

刀具、切磨设备闲置处理公告(二)

​为优化生产资源配置,提升生产效率,现决定对一批闲置的刀具、切磨设备进行集中处理。本次处理的设备包括但不限于高精度锯片激光检测碾压机、激光打标机、真空焊...

日期 2024-12-04   刀具新闻
刀具、切磨设备闲置处理公告(一)

刀具、切磨设备闲置处理公告(一)

​为优化生产资源配置,提升生产效率,现决定对一批闲置的刀具、切磨设备进行集中处理。本次处理的设备包括但不限于三轴数据刀具磨床......

日期 2024-11-22   刀具新闻
引领行业创新与发展新篇章 郑钻第十三届超硬刀具技术与应用研讨会成功举办

引领行业创新与发展新篇章 郑钻第十三届超硬刀具技术与应用研讨会成功举办

10月24日,由郑州市钻石精密制造有限公司(以下简称“郑钻”)主办的第十三届超硬刀具技术与应用研讨会在郑州成功举办......

日期 2024-10-31   刀具新闻
总投资2亿元! CVD金刚石薄膜及多晶金刚石研磨材料生产项目在郏县正式开工

总投资2亿元! CVD金刚石薄膜及多晶金刚石研磨材料生产项目在郏县正式开工

​据河南日报消息,10月8日上午,平顶山市第十四期“三个一批”活动在郏县经开区举行,其中一个重点项目——CVD金刚石薄膜及多晶金刚石研磨材料生产项目正式...

日期 2024-10-14   刀具新闻
超硬刀具行业的突破与挑战 !全面解析行业规模发展与应用新趋势

超硬刀具行业的突破与挑战 !全面解析行业规模发展与应用新趋势

​超硬材料的特性使其在精密加工领域具备显著优势,推动了行业规模的不断扩展。金刚石刀具主要用于高速加工有色金属和非金属材料,如耐磨有色金属及非金属材料.....

日期 2024-10-14   刀具新闻