Superhard gereedschapsmateriaal verwijst naar het superharde materiaal dat als snijgereedschap kan worden gebruikt. Momenteel kan het worden onderverdeeld in twee categorieën: diamantmateriaal en kubisch boornitridemateriaal. Er zijn vijf hoofdtypen nieuwe materialen die zijn toegepast of worden getest.
(1) Natuurlijke en kunstmatige synthetische grote enkelkristaldiamant
(2) Polydiamant (PCD) en polydiamant composietblad (PDC)
(3) CVD-diamant
(4) Polykristallijne kubieke boor-ammoniak; (PCBN)
(5) CVD-kubieke boor-ammoniakcoating
1. Natuurlijke en synthetische grote monokristallijne diamant
Natuurdiamant heeft een uniforme kristalstructuur zonder interne korrelgrens, waardoor de snijkant theoretisch atomaire gladheid en scherpte kan bereiken, met een sterk snijvermogen, hoge precisie en een geringe snijkracht. De hardheid, slijtvastheid, corrosiebestendigheid en chemische stabiliteit van natuurdiamant garanderen een lange levensduur van het gereedschap, kunnen een lange normale snijtijd garanderen en de impact van gereedschapsslijtage op de nauwkeurigheid van de bewerkte onderdelen verminderen. De hoge thermische geleidbaarheid kan de snijtemperatuur en de thermische vervorming van de onderdelen verlagen. De fijne eigenschappen van natuurlijk, groot monokristallijn diamant voldoen aan de meeste eisen voor precisie en ultraprecisie bij het snijden van gereedschapsmaterialen. Hoewel de prijs hoog is, wordt het nog steeds erkend als het ideale precisie- en ultraprecisiegereedschapsmateriaal, kan het op grote schaal worden gebruikt bij de verwerking van kernreactoren en andere geavanceerde technologieën op het gebied van spiegels, raketten en raketten, substraat voor computerharde schijven, superprecieze bewerking van versnellers en elektronenkanonnen, en traditionele horlogeonderdelen, sieraden, pennen, precisiebewerking van metalen decoraties voor verpakkingen, enz. Daarnaast kan het ook worden gebruikt voor de productie van oogheelkundige scalpels, scalpels voor hersenchirurgie, ultradunne biologische mesjes en andere medische instrumenten. De huidige ontwikkeling van hogetemperatuur- en hogedruktechnologie maakt het mogelijk om een grote monokristaldiamant met een bepaalde grootte te bereiden. Het voordeel van dit diamantgereedschapsmateriaal is de goede grootte, vorm en consistente prestaties, die niet worden bereikt in natuurlijke diamantproducten. Vanwege de schaarste aan natuurlijke diamanten van grote omvang, de dure prijs, zal synthetisch groot deeltje monokristaldiamantgereedschapsmateriaal in ultraprecieze snijprocessen als vervanger van natuurlijke grote monokristaldiamanten, de toepassing ervan zich snel ontwikkelen.
2. Polykristaldiamant (PCD) en polykristaldiamantcomposietbladen (PDC) hebben, vergeleken met grote monokristaldiamanten, de volgende voordelen als gereedschapsmateriaal: (1) onregelmatige korrelverdeling, isotroop, geen splijtoppervlak. Het verschilt daarom van grote monokristaldiamanten op het gebied van sterkte en hardheid van het kristaloppervlak.
En de slijtvastheid is heel anders, omdat het splijtvlak bestaat en broos is.
(2) heeft een hoge sterkte, met name het PDC-gereedschapsmateriaal, dankzij de ondersteuning van de hardmetalen matrix en een hoge slagvastheid. De impact zal slechts kleine korrels breken, in tegenstelling tot een grote instorting bij monokristallijn diamant. PCD- of PDC-gereedschappen kunnen daarom niet alleen worden gebruikt voor precisiesnijden en gewone halfprecisiebewerkingen, maar ook voor een groot aantal ruwe bewerkingen en intermitterende bewerkingen (zoals frezen, enz.), wat het toepassingsbereik van diamantgereedschapsmaterialen aanzienlijk vergroot.
(3) Een groot PDC-gereedschapsblok kan worden voorbereid om te voldoen aan de behoeften van grote bewerkingsgereedschappen, zoals freesmachines.
(4) Specifieke vormen kunnen worden gemaakt om te voldoen aan de behoeften van verschillende verwerkingsprocessen. Dankzij de verbetering van PDC-gereedschapsstaven en verwerkingstechnologieën zoals elektrische vonk- en lasersnijtechnologie, kunnen driehoekige, visgraat-, puntgevel- en andere speciaal gevormde bladen worden verwerkt en gevormd. Om te voldoen aan de behoeften van speciale snijgereedschappen, kunnen PDC-gereedschapsstaven ook worden ontworpen als gewikkelde, sandwich- en rolvormige PDC-gereedschapsstaven.
(5) De prestaties van het product kunnen worden ontworpen of voorspeld, en het product krijgt de nodige eigenschappen om zich aan te passen aan het specifieke gebruik. Zo kan de keuze voor fijnkorrelig PDC-gereedschapsmateriaal de snijkantkwaliteit van het gereedschap verbeteren; grofkorrelig PDC-gereedschapsmateriaal kan de duurzaamheid van het gereedschap verbeteren.
Concluderend kan gesteld worden dat met de ontwikkeling van PCD- en PDC-gereedschapsmaterialen de toepassing van PCD- en PDC-gereedschap snel is uitgebreid naar veel productieomgevingen.
De industrie wordt op grote schaal gebruikt in non-ferrometalen (aluminium, aluminiumlegering, koper, koperlegering, magnesiumlegering, zinklegering, enz.), hardmetaal, keramiek, niet-metalen materialen (kunststof, hard rubber, koolstofstaven, hout, cementproducten, enz.), composietmaterialen (zoals vezelversterkte kunststof CFRP, metaalmatrixcomposiet MMC's) snijverwerking, met name in de automobiel- en houtverwerkende industrie, is een hoogwaardig alternatief geworden voor traditioneel hardmetaal.
Plaatsingstijd: 27-03-2025
