PCD刀具的发展 金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。在刀具发展历程中，从19世纪末到20世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;20世纪50年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。20世纪70年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD)，解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石品体状态决定的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。由于聚品金刚石(PCD)的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。
2.PCD刀具切削性能
(1)PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80~120倍。
(2)PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5~9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速。
(3)PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1)，因此PCD刀具可显著减小切削力。
(4)PCD的热膨胀系数仅为0.9x10-6~1.18x10-6℃，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高。
(5)PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在,尖上形成积屑瘤。
3.PCD刀具的应用 工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。自1953年首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。PCD刀具的应用范围已由初期的车削加工向钻削、铣削加工扩展。目前，PCD刀具的加工范围已从传统的金属切削加工扩展到石材加工、木材加工、金属基复合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。
客服1 