Le diamant monocristallin artificiel a été progressivement développé après les années 1950.Il est synthétisé à partir de graphite comme matière première, additionné d'un catalyseur et soumis à haute température et ultra-haute pression.Le diamant polycristallin artificiel (PCD) est un matériau polycristallin formé par la polymérisation de poudre de diamant à l'aide de liants métalliques tels que Co, Ni, etc. Le diamant polycristallin artificiel est un type spécial de produit de métallurgie des poudres, qui s'appuie sur certaines méthodes et moyens de poudre conventionnelle. métallurgie dans sa méthode de fabrication.
Pendant le processus de frittage, grâce à l'ajout d'additifs, un pont de liaison composé principalement de Co, Mo, W, WC et Ni se forme entre les cristaux de PCD, et les diamants sont fermement ancrés dans le cadre robuste formé par le pont de liaison.La fonction du liant métallique est de maintenir fermement le diamant et d’utiliser pleinement son efficacité de coupe.De plus, en raison de la libre répartition des grains dans diverses directions, il est difficile pour les fissures de se propager d'un grain à l'autre, ce qui améliore considérablement la résistance et la ténacité du PCD.
Dans ce numéro, nous résumerons brièvement certaines des caractéristiques deInsertion PCD.
1. Dureté et résistance à l'usure ultra élevées : de nature inégalée, les matériaux ont une dureté allant jusqu'à 10 000 HV et leur résistance à l'usure est près de cent fois celle de l'insert en carbure ;
2. La dureté, la résistance à l'usure, la microrésistance, la difficulté de meulage et le coefficient de frottement entre les cristaux de diamant monocristallins anisotropes et les matériaux de la pièce varient considérablement selon les plans et orientations cristallins.Par conséquent, lors de la conception et de la fabrication d’outils diamantés monocristallins, il est nécessaire de sélectionner correctement la direction cristalline et l’orientation cristalline doit être effectuée pour les matières premières diamantées.La sélection des surfaces de coupe avant et arrière des outils de coupe PCD est une question importante dans la conception d'outils de tour PCD monocristallins ;
3. Faible coefficient de frottement : les plaquettes diamantées ont un coefficient de friction inférieur lors du traitement de certains matériaux métalliques non ferreux par rapport aux autres plaquettes, qui est environ la moitié de celui des carbures, généralement autour de 0,2.
4. Le tranchant du PCD est très tranchant et le rayon émoussé du tranchant peut généralement atteindre 0,1 à 0,5 um.Et les outils diamantés monocristallins naturels peuvent être utilisés dans la plage de 0,002 à 0,005 um.Par conséquent, les outils en diamant naturel peuvent effectuer des coupes ultra fines et des usinages ultra précis.
5. Le coefficient de dilatation thermique du diamant avec un coefficient de dilatation thermique inférieur est inférieur à celui du carbure cémenté, environ 1/10 de celui de l'acier rapide.Par conséquent, les outils de coupe diamantés ne produisent pas de déformation thermique significative, ce qui signifie que le changement de taille de l'outil provoqué par la chaleur de coupe est minime, ce qui est particulièrement important pour l'usinage de précision et d'ultra précision avec des exigences de précision dimensionnelle élevées.
Application d'outils de coupe diamantés
Insertion PCDest principalement utilisé pour la coupe/alésage/fraisage à grande vitesse de métaux non ferreux et de matériaux métalliques non ferreux, adapté au traitement de divers matériaux non métalliques résistants à l'usure tels que la fibre de verre et les matériaux céramiques ;Divers métaux non ferreux : aluminium, titane, silicium, magnésium, etc., ainsi que divers procédés de finition des métaux non ferreux ;
Inconvénients : mauvaise stabilité thermique.Bien qu'il s'agisse de l'outil de coupe ayant la dureté la plus élevée, sa condition limitée est inférieure à 700 ℃.Lorsque la température de coupe dépasse 700 ℃, elle perdra sa dureté ultra-élevée d'origine.C'est pourquoi les outils diamantés ne conviennent pas à l'usinage des métaux ferreux.En raison de la faible stabilité chimique des diamants, l'élément carbone des diamants interagira avec les atomes de fer à haute température et sera converti en structure graphite, augmentant considérablement les dommages causés aux outils.
Heure de publication : 17 mai 2023