Polikristāliskā dimanta un karbīda kompozītmateriālu ieliktņi (PCD/CC)
PCD/CC ir visplašāk izmantotais dimants metāla matricas kompozītmateriālu apstrādei. To veido, saķepinot vai presējot polikristāliskā dimanta PCD slāni, kura biezums ir {{0}}.5-1mm uz cementēta karbīda pamatnes ar labu stiprību un stingrību. Šī kompozītmateriāla asmens lieces izturība būtībā ir tāda pati kā cementēta karbīda, un darba virsmas cietība ir tuvu cietā polikristāliskā dimanta PCD cietībai, un metināmība ir laba, pārslīpēšana ir vienkārša un izmaksas ir zemākas. zems. Tipisks polikristāliskā dimanta-volframa karbīda ieliktnis ir plakans vai loksnveidīgs, un pēc tam ar lāzeru tiek izgriezts vēlamajā ieliktņa formā un izmērā. PCD/CC parasti tiek metināti vai piestiprināti ar skavām, un no tiem tiek izgatavoti dažādi griezējinstrumenti, piemēram, virpošana, urbšana, frēzēšana, caurumošana, rīvēšana, urbšana un zāģēšana. PCD/CC veiktspēja ir saistīta ar dimanta graudu izmēru. De Beers ražo PCD ieliktņus 002, 010 un 025 šķirnēs ar vidējiem graudu izmēriem attiecīgi 2 µm, 10 µm un 25 µm. Jo lielāks ir graudu izmērs, jo lielāka dimanta tilpuma agregācija, jo labāka nodilumizturība un ilgāks instrumenta kalpošanas laiks, bet griešanas malas kvalitāte ir nedaudz sliktāka, kas apgrūtina augstas precizitātes instrumenta izgatavošanu. Gluži pretēji, smalkgraudainiem instrumentiem ir neass griešanas malas rādiuss (parasti 1-2 PCD instrumentiem), un apstrādātās virsmas kvalitāte ir laba. Tāpēc polikristālisko kristālu graudi tiek nepārtraukti attīrīti, un ir smalki kristāli ar 1 skābi vai pat mazāk nekā 0,5 skābes. Šim nolūkam visaptveroši jāapsver instrumenta kalpošanas laiks un apstrādātās virsmas kvalitāte, lai izvēlētos piemērotu polikristāliskā dimanta un cementēta karbīda kompozītmateriālu ieliktņu pakāpi.
CVD dimants
CVD dimants ir tīrs dimanta materiāls ar augstu nodilumizturību, bez saistvielām, kas sagatavots zemā spiedienā (<0.1MPa). CVD diamond comes in two forms: CVD thin film coating (CD) and CVD thick film (TFD).
CD tiek veidots, uz cementēta karbīda substrāta (parasti pazīstams kā K veida sakausējums) uzklājot plēvei līdzīga dimanta slāni, kura biezums ir mazāks par 50 µm (parasti 10–30 µm), kas sastāv no polikristāliem, izmantojot CVD (ķīmiskās tvaiku pārklāšanas) procesu. . Lietošana ir parādījusi, ka ar CD dimantu pārklāti instrumenti nav piemēroti metāla matricas kompozītmateriālu apstrādei, jo kompozītmateriālā esošās cietās daļiņas īsā laikā var nolietoties caur instrumenta virsmas pārklājumu.
TFD ir uzklāt bezsubstrāta dimanta biezu plēvi, kuras biezums ir līdz 3-5mm, un pēc tam sagriezt biezo plēvi mazos noteiktas formas gabaliņos atbilstoši vajadzībām un pēc tam metināt to uz cementētā karbīda, lai izveidotu salikts asmens vai instruments.
TFD ir laba visaptveroša veiktspēja, tai nav dabiskā dimanta anizotropijas trūkuma, jo nav metāla saites, piemaisījumu saturs ir zems un tīrība ir tuvu 100 procentiem, tāpēc cietība un siltumvadītspēja ir augstāka nekā PCD. , berzes koeficients ir mazāks, ķīmisks Stabilitāte ir labāka, un metāla matricas kompozītmateriālu veiktspēja ir diezgan laba.
Parādītas instrumentu nodiluma līknes 40 procentiem SiCP A356MMC ar diviem dimantiem, PCD un TFD. Pārbaudē 2. attēlā izmantotie griešanas apstākļi ir: griešanas ātrums 400 m/min, padeves ātrums 0,05 mm/r, atpakaļgriešanas apjoms (griešanas dziļums) 0,5 mm un griešanas šķidrums. No 2. attēla var redzēt, ka biezslāņa dimanta TFD ir vislabākais 40 procentu SiCP metāla matricas kompozītmateriālu apstrādei; PCD025 ir otrais, un PCD002 ir viszemākais instrumenta kalpošanas laiks. 1. tabulā parādīti De Beers ieteiktie griešanas parametri metāla matricu kompozītmateriālu apstrādei ar polikristāliskā dimanta klases SYNDITE 025 ieliktņiem. Pētījums rāda, ka, palielinoties griešanas ātrumam un samazinoties padevei, apstrādātās virsmas raupjuma Ra vērtība samazināsies, savukārt pretgriezējinstrumenta daudzums būtiski neietekmē Ra. Tāpēc, veicot apdari, griešanas ātrumam ir jābūt lielākai vērtībai 1. tabulā, un padeves ātrumam ir jābūt mazākam.
Metāla matricas kompozītmateriālu apstrāde ar dimantu var būt sausā griešana vai mitrā griešana. Tomēr dimanta zemās termiskās stabilitātes dēļ tas tiks pārkarbonizēts (ti, grafitizēts) pie 700-800 grādiem C, kas krasi samazinās instrumenta kalpošanas laiku. Ja griešanas šķidrumu izmanto mitrai griešanai, griešanas temperatūru var samazināt un instrumenta kalpošanas laiku var palielināt. Tomēr, pirms instruments iegriežas apstrādājamā detaļā, griešanas šķidrums jāielej, līdz griešana ir pabeigta. Griešanas šķidrums jāpiegādā nepārtraukti, nevis ar pārtraukumiem, pretējā gadījumā tas var viegli izraisīt instrumenta bojājumus vai šķelšanos. Tādā pašā veidā griešanas procesā pēc iespējas jāizvairās no apstāšanās vai griešanas apjoma maiņas.