一、購買金剛石刀具之前有哪些注意事項

用戶在(zai)選擇(ze)和使用金(jin)剛石涂層刀具(ju)之前，必須了(le)解(jie)有關金(jin)剛石涂層刀具(ju)的以下幾點常識

1、CVD金剛石涂層與非晶金剛石涂層的區別

非晶金(jin)(jin)剛石(shi)(也稱為類(lei)金(jin)(jin)剛石(shi)碳——譯注)涂層是采用PVD工(gong)藝(yi)(yi)沉積(ji)的(de)一(yi)種碳膜(mo)。它既具(ju)(ju)有一(yi)部分金(jin)(jin)剛石(shi)的(de)SP3鍵，又(you)具(ju)(ju)有一(yi)部分碳的(de)SP2鍵；其(qi)成膜(mo)硬(ying)度(du)很高(gao)，但又(you)低(di)于(yu)金(jin)(jin)剛石(shi)膜(mo)的(de)硬(ying)度(du)；其(qi)厚度(du)也比我們(men)通常沉積(ji)的(de)金(jin)(jin)剛石(shi)膜(mo)要薄(bo)一(yi)些。加工(gong)石(shi)墨(mo)時，非晶金(jin)(jin)剛石(shi)涂層刀具(ju)(ju)的(de)壽命是未涂層硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)(jin)刀具(ju)(ju)的(de)2-3倍(bei)。與之相比，CVD金(jin)(jin)剛石(shi)則是采用CVD工(gong)藝(yi)(yi)沉積(ji)的(de)純金(jin)(jin)剛石(shi)涂層，加工(gong)石(shi)墨(mo)時的(de)刀具(ju)(ju)壽命是硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)(jin)刀具(ju)(ju)的(de)12-20倍(bei)，從而可(ke)減(jian)少換刀次(ci)數，提高(gao)加工(gong)的(de)可(ke)靠性(xing)和精度(du)一(yi)致性(xing)。

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2、不能用金剛石刀具加工淬硬鋼

金剛石由碳原(yuan)(yuan)子構成。某些材(cai)料(liao)受熱時，會從金剛(gang)(gang)石中(zhong)吸出(chu)碳原(yuan)(yuan)子并在工件中(zhong)形成碳化物。鐵就是此(ci)類材(cai)料(liao)之一。用金剛(gang)(gang)石刀具加(jia)工鐵族材(cai)料(liao)時，摩擦產生的熱量會使金剛(gang)(gang)石中(zhong)的碳原(yuan)(yuan)子擴(kuo)散(san)到鐵中(zhong)，從而造成金剛(gang)(gang)石涂層因化學磨(mo)損而提(ti)前失效。

3、金剛石刀具的限制

重磨(mo)和(he)(或)重涂(tu)(tu)層的金(jin)剛(gang)石(shi)涂(tu)(tu)層刀(dao)具質量難(nan)以保(bao)證由(you)于(yu)(yu)刀(dao)具表(biao)面生(sheng)成的涂(tu)(tu)層為純金(jin)剛(gang)石(shi)，因(yin)(yin)此用金(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)輪對(dui)刀(dao)具進行重磨(mo)需要耗費很長時間。此外，為使金(jin)剛(gang)石(shi)生(sheng)長而采用的刀(dao)具。制備工(gong)藝(yi)會改變刀(dao)具表(biao)面的化學(xue)特(te)性(xing)，由(you)于(yu)(yu)涂(tu)(tu)層時要求對(dui)這種化學(xue)特(te)性(xing)進行非常精確的控制，因(yin)(yin)此刀(dao)具重新(xin)涂(tu)(tu)層的效果難(nan)以得到保(bao)證。

4、金剛石涂層刀具的壽命各不相同

與任(ren)何(he)其他刀具(ju)一樣，金剛(gang)石涂層(ceng)刀具(ju)的壽(shou)命也(ye)各不(bu)相同，主要取決(jue)于被(bei)切削材(cai)料(liao)、選用(yong)的進給率和(he)切削速度，以及工(gong)(gong)件(jian)的幾何(he)形狀等。一般(ban)來說，加(jia)工(gong)(gong)石墨的金剛(gang)石涂層(ceng)刀具(ju)的壽(shou)命是未涂層(ceng)硬質合金刀具(ju)的10-20 倍(bei)，在某些情況(kuang)下(xia)甚至(zhi)可(ke)(ke)能更長。這(zhe)樣，就能用(yong)一把刀具(ju)完成幾乎任(ren)何(he)加(jia)工(gong)(gong)任(ren)務，無需因刀具(ju)磨損(sun)而換(huan)刀，避免了加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)斷和(he)重新(xin)校準，從而有可(ke)(ke)能實現(xian)無人值(zhi)守加(jia)工(gong)(gong)。在復合材(cai)料(liao)的加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)，也(ye)完全可(ke)(ke)能獲得較長的刀具(ju)壽(shou)命。

據報道，在加(jia)工高密度玻璃纖(xian)維、碳(tan)纖(xian)維和Gl0-FR4等難(nan)加(jia)工復合材料時，金剛石涂(tu)(tu)層刀(dao)具的(de)壽命可(ke)高達未涂(tu)(tu)層硬(ying)質(zhi)合金刀(dao)具的(de)70倍。

5、金剛石刀具存在的問題

金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂層的(de)(de)剝(bo)落(luo)可(ke)以預防(fang)涂層剝(bo)落(luo)是(shi)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂層刀具(ju)的(de)(de)一個嚴重問(wen)題，也是(shi)一個常見(jian)問(wen)題(尤其在加工碳纖(xian)維之類材料(liao)時)，會(hui)導致刀具(ju)壽(shou)命難以預測。上世紀90年代(dai)后期，界面化(hua)學特性(xing)被(bei)確定為(wei)是(shi)影響金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂層粘附性(xing)能的(de)(de)重要(yao)因素。通過選(xuan)擇兼容性(xing)好的(de)(de)硬質(zhi)合金(jin)化(hua)學特性(xing)、采用適當的(de)(de)預處理(li)技(ji)術(shu)和(he)合理(li)的(de)(de)沉積(ji)反應條件，就有(you)可(ke)能減輕或消除金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂層的(de)(de)剝(bo)落(luo)，穩(wen)定地實現平穩(wen)的(de)(de)磨損模式。在顯微鏡(jing)下觀(guan)察正(zheng)常磨損的(de)(de)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂層刀具(ju)，可(ke)以發現，金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)被(bei)穩(wen)定磨損直至硬質(zhi)合金(jin)基體，而沒有(you)發生崩刃或剝(bo)落(luo)。

二、金剛石刀具怎么選購

金(jin)剛石(shi)(shi)刀具(ju)中最主要的部件就是(shi)金(jin)剛石(shi)(shi)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)刀具(ju)工作時(shi)主要是(shi)金(jin)剛石(shi)(shi)與物體(ti)接觸進行(xing)切(qie)割或打磨。因(yin)此，對(dui)于金(jin)剛石(shi)(shi)刀具(ju)的選(xuan)取(qu)，也就是(shi)對(dui)金(jin)剛石(shi)(shi)的選(xuan)取(qu)。

1、粒度的選取

金剛石的顆粒很粗并且只有單一顆粒的時候，鋸片刀(dao)頭非常銳利，鋸斷(duan)切割的(de)(de)(de)效率極高，不過金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)結塊的(de)(de)(de)抵(di)抗彎曲強(qiang)度會(hui)減小；金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)顆(ke)粒較細或者粗的(de)(de)(de)細的(de)(de)(de)混雜的(de)(de)(de)時(shi)候(hou)，鋸片刀(dao)頭就(jiu)能夠(gou)使用很(hen)持(chi)久，不過相對的(de)(de)(de)效率較低。選取的(de)(de)(de)時(shi)候(hou)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)顆(ke)粒數目在50到60之間比較合適。

2、分布密度的選取

假如金剛(gang)石(shi)分(fen)布密(mi)度(du)由小到(dao)大改變(bian)的(de)時候，鋸(ju)片銳利性(xing)和鋸(ju)切(qie)功效會(hui)慢(man)慢(man)降(jiang)低，而導致運(yun)用(yong)期(qi)限會(hui)慢(man)慢(man)的(de)變(bian)長；不過密(mi)度(du)太大，鋸(ju)片會(hui)變(bian)得不鋒利。假如運(yun)用(yong)的(de)分(fen)布密(mi)度(du)較(jiao)低、顆(ke)粒度(du)較(jiao)粗，效率就會(hui)提升(sheng)。運(yun)用(yong)刀(dao)(dao)頭(tou)每個部位在鋸(ju)斷切(qie)割(ge)的(de)時候功效是不一樣的(de)，運(yun)用(yong)不一樣濃度(du)時，鋸(ju)切(qie)流程中(zhong)刀(dao)(dao)頭(tou)運(yun)行中(zhong)出現(xian)中(zhong)間凹陷(xian)，對(dui)于避(bi)免鋸(ju)片偏(pian)擺(bai)很有好處。

3、強度的選取

強度(du)太高的(de)金剛石(shi)會導致晶體不容(rong)易(yi)被切割，磨粒在(zai)(zai)運用的(de)時候被拋(pao)光，銳(rui)利程度(du)減小，引起工具(ju)的(de)性能變差；金剛石(shi)強度(du)較低的(de)時候，在(zai)(zai)晶體遭到(dao)(dao)沖擊(ji)后容(rong)易(yi)破碎(sui)，難以(yi)肩負起切削額責任。因(yin)此，最(zui)好(hao)選擇金剛石(shi)強度(du)在(zai)(zai)13到(dao)(dao)140N之(zhi)間的(de)。

選(xuan)(xuan)取金剛石刀(dao)具的時(shi)候(hou)還(huan)需要注(zhu)意(yi)的是粘結(jie)相的選(xuan)(xuan)取以(yi)及金剛石燒結(jie)工(gong)藝的選(xuan)(xuan)取，每一(yi)個方面都有需要注(zhu)意(yi)的地(di)方，選(xuan)(xuan)用的時(shi)候(hou)一(yi)定要千萬注(zhu)意(yi)。

三、金剛石刀具選購技巧

大家都(dou)知(zhi)道在切開(kai)石(shi)(shi)材的(de)(de)過程中(zhong)，依據不一(yi)樣(yang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)石(shi)(shi)材和(he)它的(de)(de)硬(ying)度不一(yi)樣(yang)的(de)(de)石(shi)(shi)材。在切開(kai)的(de)(de)過程中(zhong)很(hen)是影響(xiang)金(jin)剛石(shi)(shi)刀頭切割的(de)(de)效率(lv)的(de)(de)。

運用(yong)粒度(du)(du)(du)較(jiao)大的金剛石出露程度(du)(du)(du)將有較(jiao)快的材(cai)料(liao)切(qie)隊率。一般粗(cu)顆粒用(yong)于切(qie)開軟質材(cai)料(liao)，而較(jiao)小的粒度(du)(du)(du)金剛石刀(dao)頭則用(yong)作(zuo)堅固材(cai)料(liao)的切(qie)開。

金剛石的(de)(de)(de)粒度決議了(le)每克拉的(de)(de)(de)顆粒數(shu)，粒度號越大，每克拉的(de)(de)(de)顆粒數(shu)就越多(duo)。由于(yu)金(jin)剛(gang)石(shi)刀頭的(de)(de)(de)切開面積上金(jin)剛(gang)石(shi)的(de)(de)(de)數(shu)目(mu)對東(dong)西(xi)的(de)(de)(de)壽數(shu)和功(gong)率耗費(fei)有影響。金(jin)剛(gang)石(shi)刀頭在鋸切東(dong)西(xi)的(de)(de)(de)切開面上的(de)(de)(de)出露狀況或凸出高度會影響材料切除率。