O material de ferramenta superduro refírese ao material superduro que se pode usar como ferramenta de corte. Na actualidade, pódese dividir en dúas categorías: material de ferramenta de corte de diamante e material de ferramenta de corte de nitruro de boro cúbico. Hai cinco variedades principais de novos materiais que foron aplicados ou están a ser probados.
(1) Diamante monocristalino grande sintético natural e artificial
(2) Lámina de polidiamante (PCD) e lámina composta de polidiamante (PDC)
(3) Diamante CVD
(4) Amoníaco boro cúbico policristalino (PCBN)
(5) Revestimento de amoníaco cúbico de boro CVD
1, diamante monocristalino grande natural e sintético
O diamante natural ten unha estrutura cristalina uniforme sen límite interno de gran, de xeito que o bordo da ferramenta pode teoricamente alcanzar a suavidade e nitidez atómicas, cunha forte capacidade de corte, alta precisión e pequena forza de corte. A dureza, a resistencia ao desgaste e á corrosión e a estabilidade química do diamante natural garanten a longa vida útil da ferramenta, poden garantir un corte normal a longo prazo e reducir o impacto do desgaste da ferramenta na precisión das pezas procesadas, a súa alta condutividade térmica pode reducir a temperatura de corte e a deformación térmica das pezas. As características finas do diamante monocristalino natural grande poden cumprir a maioría dos requisitos de corte de precisión e ultraprecisión para materiais de ferramentas. Aínda que o seu prezo é elevado, segue sendo recoñecido como o material ideal para ferramentas de precisión e ultraprecisión, e pode ser amplamente utilizado no procesamento de reactores nucleares e outras tecnoloxías de alta tecnoloxía no campo dos espellos, mísiles e foguetes, substrato de disco duro de ordenador, mecanizado de superprecisión de canóns de electróns aceleradores e pezas de reloxos tradicionais, xoias, bolígrafos, procesamento de precisión de decoración de envases metálicos, etc. Ademais, tamén se pode usar para fabricar oftalmoloxía, bisturí de cirurxía cerebral, láminas biolóxicas ultrafinas e outras ferramentas médicas. O desenvolvemento actual da tecnoloxía de alta temperatura e alta presión permite preparar un diamante monocristalino grande cun certo tamaño. A vantaxe deste material para ferramentas de diamante é o seu bo tamaño, forma e rendemento de consistencia, que non se consegue nos produtos de diamantes naturais. Debido á escaseza de subministración de diamantes naturais de gran tamaño e ao prezo elevado, o material para ferramentas de diamante monocristalino sintético de partículas grandes úsase no procesamento de corte de ultraprecisión como substituto do diamante monocristalino natural de gran tamaño, a súa aplicación desenvolverase rapidamente.
2, o diamante policristalino (PCD) e a lámina composta de diamante policristalino (PDC) en comparación co diamante monocristalino grande como material de ferramenta, o diamante policristalino (PCD) e a lámina composta de diamante policristalino (PDC) teñen as seguintes vantaxes: (1) disposición desordenada do gran, isotrópico, sen superficie de clivaxe. Polo tanto, non é como o diamante monocristalino grande en diferente resistencia da superficie cristalina, dureza
E a resistencia ao desgaste é moi diferente, e debido á existencia da superficie de clivaxe e é fráxil.
(2) Ten alta resistencia, especialmente o material da ferramenta PDC debido ao soporte da matriz de carburo e ten unha alta resistencia ao impacto, o impacto só producirá unha pequena rotura de gran, non como o colapso grande do diamante monocristalino, polo que a ferramenta PCD ou PDC non só se pode usar para cortes de precisión e mecanizado de media precisión ordinario. Tamén se pode usar para unha gran cantidade de mecanizado en bruto e procesamento intermitente (como fresado, etc.), o que amplía enormemente a gama de uso dos materiais de ferramentas de diamante.
(3) Pódese preparar unha gran peza en bruto para ferramentas PDC para satisfacer as necesidades de ferramentas de mecanizado grandes, como as fresas.
(4) Pódense fabricar formas específicas para satisfacer as necesidades de diferentes procesamentos. Debido á mellora da tecnoloxía de procesamento e lingotes de ferramentas PDC, como a faísca eléctrica, a tecnoloxía de corte por láser, pódense procesar e formar lingotes de láminas triangulares, de espiga de peixe, a dúas augas e outros tipos especiais. Para satisfacer as necesidades das ferramentas de corte especiais, tamén se poden deseñar lingotes de ferramentas PDC envoltos, tipo sandwich e en rolos.
(5) O rendemento do produto pódese deseñar ou prever, e o produto recibe as características necesarias para adaptarse ao seu uso específico. Por exemplo, a selección de material de ferramenta PDC de gran fino pode mellorar a calidade do filo da ferramenta; o material de ferramenta PDC de gran groso pode mellorar a durabilidade da ferramenta.
En conclusión, co desenvolvemento de materiais para ferramentas de PCD e PDC, a aplicación das ferramentas de PCD e PDC ampliouse rapidamente a moitos sectores de fabricación.
A industria úsase amplamente en metais non ferrosos (aluminio, aliaxes de aluminio, cobre, aliaxes de cobre, aliaxes de magnesio, aliaxes de zinc, etc.), carburo, cerámica, materiais non metálicos (plástico, goma dura, varillas de carbono, madeira, produtos de cemento, etc.), materiais compostos (como plástico reforzado con fibra CFRP, MMC compostos de matriz metálica, procesamento de corte, especialmente na industria automobilística e de procesamento da madeira, converténdose nunha alternativa de alto rendemento ao carburo tradicional.
Data de publicación: 27 de marzo de 2025
