现在的金刚石刀具都是有序排列的吗

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现在的金刚石刀具都是有序排列的吗

现在差不多都是有序排列的!

当今,布有单层金刚石或cBN的磨削刀具都是用电镀、烧结或各种钎焊方法制造的。 以电镀方式布上单层磨粒的磨削刀具,其超硬磨料是以机械的方式夹紧固定的。平均粒度下的余高为40%~50%,其缺点在于颗粒排列一般都是随机的,这意味着颗粒之间用来排屑并输送冷却液的空间大小是不确定的。因而,在加工过程中这些空间很容易被金属屑堵塞,最糟糕的是导致“烧”工件而成为废品。 理想的结构的优点是由于颗粒余高大而颗粒间隙大,从而大大改善金属磨屑的排除和冷却液的输送,于是提高了磨削能力和刀具寿命。有序排列的颗粒分布还能保证加工安全性的提高。

金刚石工具的性能取决于多种因素,其中金刚石的粒度和质量是最关键的。金刚石工具的寿命、功率消耗与锯切效率最终取决金刚石工具表面的金刚石的间距、金刚石的浓度、金刚石凸出高度,以及金刚石的粒度与PPC值。

1、金刚石的间距 当均匀分布/有序排列时,金刚石间距可根据切割对象与占锯切条件不同实现最优化。经锯切后发现,有序排列锯片85%的金刚石的间距为2~7mm,而普通锯片该间距的比例仅为60%[2]。金刚石含量的增加对切割载荷影响不大,可切割时间明显延长,锯片寿命与效率明显提高。

2、金刚石浓度 当金刚石浓度提高时,有序排列金刚石锯片的寿命成几何级数提高,同时保持良好的锯切能力,但随着浓度的进一步提高,锯切能力趋于下降。

当采用无序排列锯片锯切时,随着金刚石浓度的提高,锯切负荷越来越大,以至不能很好锯切。当金刚石浓度达 1.2ct/cm3,初期锯切无法进行。而有序排列锯片则寿命提高100%锯切速度如普通锯片一样非常好。

3、金刚石的凸出高度 金刚石的凸出高度影响金刚石工具的性能,特别是锯切效率和锯片寿命。

金刚石的最大凸出高度取决于其本身的粒度。而把持是否牢固应与金刚石的品质有关。当金刚石凸出高度增大时,其所承受的切割力也将提高。若金刚石能承受高的切割力,则锯切效率将得到提高。

增大金刚石凸出高度除选择最优品质与粒度外,提高把持力是重要的技术措施。例如,采用金刚石镀覆工艺,选用合理的胎体配方和采用预合金粉末是提高把持力的重要途径。

4、金刚石的粒度与PPC值 金刚石粒度和PPC值对金刚石工具的性能,如切割效率、锯片寿命、功率消耗和金刚石工具的磨损过程与特性具有重要影响。

常用超硬刀具材料有哪些?特点

超硬刀具材料是指与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和CBN(立方氮化硼)。由于天然金刚石价格比较昂贵,所以生产上大多采用人造聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN),以及它们的复合材料。

性能特点:

金刚石具有极高的硬度和耐磨性,其显微硬度可达10000HV,是刀具材料中最硬的材料。同时它的摩擦系数小,与非铁金属无亲和力,切屑易流出,热导率高,切削时不易产生积屑瘤,加工表面质量好。能有效地加工非铁金属材料和非金属材料,如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨的木材(尤其是实心木和胶合板等复合材料)。

金刚石的缺点是韧性差,热稳定性低。700℃~800℃时容易碳化,故不适于加工钢铁材料。因为在高温下铁原子容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构。此外,用它切削镍基合金时,同样也会迅速磨损。

CBN的硬度仅次于金刚石(可达8000HV~9000HV),并且热稳定性高(达1250℃~1350℃),对铁族元素化学惰性大,抗粘结能力强,而且用金刚石砂轮即可磨削开刃,故适于加工各种淬硬钢、热喷涂材料、冷硬铸铁和35HRC以上的钴基和镍基等难切削材料。

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