鉆石是一種超硬刀具材料,,由于其優(yōu)良的性能和較高的硬度而被廣泛地用于切削加工,。鉆石的種類很多,其中單晶鉆石高光刀是天然的,,也是人造的,,天然單晶金剛石的數(shù)量少,價格昂貴,,適用于眼鏡,、光學鏡片、數(shù)碼電子光學配件,、汽車光學系統(tǒng),、航天特種飛行眼鏡等行業(yè);及一些有色金屬的超精密精密切削加工,。那金剛石高光PCD刀具加工高光鏡效果如何,?
合成單晶金剛石具有與天然單晶金剛石相同的結構,并具有與之相匹敵的性能,,同時成本相對天然金剛石低,,具有廣泛的工業(yè)應用和商業(yè)前景,主要用于有色金屬的超精切削,、亞克力,、高光效機加工,。
(1)天然鉆石(ND):
自然鉆石中約98%屬于Ia類氮N天然金剛石的形成,其大部分都是在至少25億年的巖石中形成,,并且形成于約140~200公里的地下,,這一深度的強大壓力(每平方基葉150萬磅)和極端高溫(大約2800℃)都會產(chǎn)生一些稀有的碳。
原子核緊緊地聚集在一起形成晶體結構,。
在一次火山噴發(fā)之后,,強大的能量將含有鉆石的古巖石推向地表,隨后由巖漿或熔化的石塊快速運到地面,。因為金剛石具有高硬度,、高耐磨性和高導熱系數(shù),,所以很早就應用于切削工具上,近幾年科技進步,,對加工質量和被加工對象的誤差提出了要求,,鉆石的特性在光學零件加工中得到了廣泛的應用。
2)人造單晶體(高溫高壓合成):
作為Ib型單晶合成金剛石的一種,,其氮主要以分散或固溶狀態(tài)存在于晶體中,,正如它的名字所示,人造單晶金剛石是在不含氧和高于1000℃的高溫高壓條件下合成的,,具有與金剛石相當?shù)母哂捕?,高耐磨損,導熱系數(shù)高,。
因為與金剛石同屬單結晶,,無晶界特性可制造極高的刃口質量,是其它材料所不能達到的境界,,長期以來一直被用于制造超精密金剛石刀具,、拋光工具及耐磨件。
目前,,人造單晶金剛石最大尺寸為8毫米,。
(3)人造單晶(CVD合成)鉆石:
屬IIa型金剛石單結晶合成金剛石,氮[N]<1ppm,[B]<0.05ppm,CVD合成單晶金剛石所處的環(huán)境是,,在氫碳混和氣體的空腔內,,采用化學氣相沉積法(CVD)合成。
本發(fā)明是由超高壓技術合成的優(yōu)質單晶金剛石,,能實現(xiàn)完全無色透明,,幾乎無雜質,具有較高的耐磨耗和較好的導熱系數(shù),,更能使被加工物具有較高的加工表面質量,,而若在生長過程中有選擇地通入摻雜氣體,則可制得各種彩色金剛石,。
單晶體金剛石刀具的性能優(yōu)點
(1)單晶金剛石刀具硬度極高(10000HV),,因此具有很好的耐磨性能;
(2)單晶金剛石刀具的切削刃可能非常鋒利,,不適合在切削過程中粘刀并產(chǎn)生積屑瘤,,可進行超薄切割及超精密加工;
(3)摩擦系數(shù)低,,加工時變形小,,切削力降低;
(4)刀刃在800倍Nomarski(尼康)顯微鏡下觀察無缺陷,,加工有色金屬時,,其表面粗糙度可以達到Rz0.1~0.05μm,,被加工工件的形狀精度控制在50nm以下;
(5)選擇選擇的單晶金剛石刀具,,其穩(wěn)定性好,,使用壽命比硬質合金刀具高100倍,甚至數(shù)百倍,。
單晶體金剛石工具適用于加工材料,。
(1)金和銀;
(2)銅合金,,銅,;
(3)鋁合金;
4.鈹合金,;
(5)無氧銅(OFC),;
(6)無電解鎳;
(7)石墨,、玻璃,、塑料、陶瓷,、硬質合金,;
(8)各種纖維和顆粒增強復合材料、橡膠和各種耐磨性的木材(特別是實心木和膠合板,,MDF等復合材料),。
單晶體金剛石工具的應用領域
(1)光學工業(yè):例如:光學鏡片、球面鏡片,、光學玻璃,、光模、鏡片等,;
(2)印刷業(yè):滾筒模,;
(3)汽車工業(yè):夜間行駛光學系統(tǒng)、投影燈,、鋁合金輪轂等,;
(4)3C工業(yè):移動電話外圓鏡面/按鍵鏡面/手電筒外圓鏡面、電腦硬盤襯底等,;
(5)電子電器:例如電腦硬盤襯底,;
(6)國防工業(yè)/航空航天:例如,導航儀等,;
(7)陶瓷、工程塑料等新材料,;
(8)珠寶首飾,;
9.醫(yī)療器械:例如隱形眼鏡,、加速器電子槍等;
鉆石刀具在切削加工中的應用將越來越廣泛,。
本實用新型可有效地加工銅,、鋁等有色金屬及合金、陶瓷,、末燒結硬質合金,、各類纖維及顆粒增強復合材料等。鉆石通常被稱為"金剛鉆",,即我們常說的鉆石,。自然的金剛石礦藏在史前就已形成,并且無生長規(guī)律可循,。人工合成鉆石主要用于軍事工業(yè)和航天工業(yè),。由于它能抵抗高溫、高壓,、宇航員頭盔薄膜,、飛機隔熱板、高鐵枕木等等,。在先進制造業(yè)和現(xiàn)代加工工業(yè)中,,人造金剛石也被廣泛應用,從牙科的修牙鑲牙刀,、整容醫(yī)院的磨骨刀,、汽車軸承、電子零件等等,。并且鑲嵌人造金剛石的大波紋片,,可用于切割巨大的石料和公路水泥,在地質勘探和石油開采中也起到重要作用,。
上述內容與金剛石高光PCD刀具有關,,聚晶金剛石(PCD)刀具主要用于加工有色金屬等非黑色金屬,能磨出非常鋒利的刀刃,,可獲得更好的加工表面,,同時也是加工新型非金屬材料的首選材料,可切割高硬度的硬質合金和工業(yè)陶瓷,。希望對讀者有所幫助,。