金剛石涂層刀(dao)具選用常識

該圖片由注冊用戶"異想天開"提供，版權聲明反饋

用戶在選擇和使用金剛石涂層刀具之前，必須了解有關(guan)金剛石涂層(ceng)刀具的以下幾點(dian)常(chang)識：

（1）CVD金剛石涂層與非晶金剛石涂層的區別

非晶金剛(gang)石（也稱為(wei)類金剛(gang)石碳——譯注）涂層(ceng)是(shi)采用PVD工藝沉積(ji)的一種碳膜。

它既具(ju)有一(yi)部分(fen)金(jin)剛石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)SP3鍵，又具(ju)有一(yi)部分(fen)碳的(de)(de)SP2鍵；其(qi)(qi)成膜硬(ying)度很高，但又低(di)于金(jin)剛石(shi)(shi)(shi)膜的(de)(de)硬(ying)度；其(qi)(qi)厚(hou)度也比我們通常沉積(ji)的(de)(de)金(jin)剛石(shi)(shi)(shi)膜要薄一(yi)些(xie)。加(jia)工石(shi)(shi)(shi)墨時(shi)，非晶(jing)金(jin)剛石(shi)(shi)(shi)涂(tu)層刀(dao)具(ju)的(de)(de)壽(shou)命(ming)(ming)是(shi)未涂(tu)層硬(ying)質合(he)(he)金(jin)刀(dao)具(ju)的(de)(de)2-3倍(bei)。與之相比，CVD金(jin)剛石(shi)(shi)(shi)則(ze)是(shi)采(cai)用(yong)CVD工藝沉積(ji)的(de)(de)純金(jin)剛石(shi)(shi)(shi)涂(tu)層，加(jia)工石(shi)(shi)(shi)墨時(shi)的(de)(de)刀(dao)具(ju)壽(shou)命(ming)(ming)是(shi)硬(ying)質合(he)(he)金(jin)刀(dao)具(ju)的(de)(de)12-20倍(bei)，從(cong)而可(ke)減少換刀(dao)次數，提高加(jia)工的(de)(de)可(ke)靠性和精度一(yi)致(zhi)性。

（2）不能用金剛石刀具加工淬硬鋼

金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)由碳原子(zi)構成(cheng)。某些(xie)材(cai)料(liao)受熱(re)時，會從金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)吸(xi)出碳原子(zi)并在工(gong)件(jian)中(zhong)形成(cheng)碳化(hua)物。鐵就是此類材(cai)料(liao)之一(yi)。用金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)刀(dao)具加工(gong)鐵族材(cai)料(liao)時，摩(mo)擦產(chan)生的熱(re)量會使金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)的碳原子(zi)擴散到鐵中(zhong)，從而(er)造成(cheng)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)涂層(ceng)因化(hua)學磨損(sun)而(er)提(ti)前失效。

（3）重磨和（或）重涂層的金剛石涂層刀具質量難以保證

由于(yu)刀(dao)具(ju)(ju)表面(mian)生成的(de)涂層為(wei)純金剛(gang)石(shi)，因此(ci)用(yong)金剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)輪(lun)對刀(dao)具(ju)(ju)進(jin)(jin)行(xing)重磨(mo)(mo)需要耗費很長時(shi)間。此(ci)外，為(wei)使金剛(gang)石(shi)生長而采用(yong)的(de)刀(dao)具(ju)(ju)。制(zhi)備工(gong)藝會(hui)改變刀(dao)具(ju)(ju)表面(mian)的(de)化學特性，由于(yu)涂層時(shi)要求對這種化學特性進(jin)(jin)行(xing)非常精(jing)確的(de)控制(zhi)，因此(ci)刀(dao)具(ju)(ju)重新涂層的(de)效果難以(yi)得到保證。

（4）金剛石涂層刀具的壽命各不相同

與任何其他刀具一樣，金剛石涂層刀具的壽命也各不相同，主要取決于被切削材料、選用的進給率和切削速度，以及工件的幾何形狀等。一般來說，加工石墨的(de)(de)金剛石涂(tu)層刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)壽(shou)命是未涂(tu)層硬質合金刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)10-20倍(bei)，在(zai)某些情(qing)況下甚(shen)至可能更長。這樣，就能用(yong)一把刀(dao)(dao)具(ju)完成幾(ji)乎(hu)任何加工任務，無需(xu)因刀(dao)(dao)具(ju)磨損(sun)而換(huan)刀(dao)(dao)，避免了加工中斷和重(zhong)新校(xiao)準(zhun)，從而有可能實現無人值守(shou)加工。在(zai)復(fu)合材料的(de)(de)加工中，也完全可能獲(huo)得(de)較長的(de)(de)刀(dao)(dao)具(ju)壽(shou)命。

有報道稱，在(zai)加工高(gao)密度玻璃纖維(wei)、碳纖維(wei)和Gl0-FR4等難加工復(fu)合材料時，金剛(gang)石涂層刀具的(de)壽命可高(gao)達未(wei)涂層硬(ying)質合金刀具的(de)70倍。

（5）金剛石涂層容易剝落

涂層(ceng)剝落(luo)是金(jin)剛(gang)(gang)石涂層(ceng)刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)一個嚴重(zhong)問題(ti)，也是一個常見(jian)問題(ti)（尤(you)其在加工(gong)碳纖維之(zhi)類材料時），會導致(zhi)刀(dao)(dao)具(ju)壽命難(nan)以(yi)預測。上(shang)世(shi)紀90年代后期，界面(mian)化學(xue)特(te)性(xing)被確定(ding)為是影響(xiang)金(jin)剛(gang)(gang)石涂層(ceng)粘附性(xing)能的(de)(de)重(zhong)要因素。通過(guo)選擇兼容性(xing)好的(de)(de)硬質合金(jin)化學(xue)特(te)性(xing)、采用適當的(de)(de)預處理技術和合理的(de)(de)沉積反應條件，就有可能減輕或(huo)消除(chu)金(jin)剛(gang)(gang)石涂層(ceng)的(de)(de)剝落(luo)，穩定(ding)地實現平穩的(de)(de)磨損模式。在顯微鏡下(xia)觀察(cha)正常磨損的(de)(de)金(jin)剛(gang)(gang)石涂層(ceng)刀(dao)(dao)具(ju)，可以(yi)發(fa)現，金(jin)剛(gang)(gang)石被穩定(ding)磨損直至(zhi)硬質合金(jin)基體，而沒(mei)有發(fa)生(sheng)崩刃或(huo)剝落(luo)。