聚晶金刚石刀具的性能与应用
将人造金刚石在高温高压下烧结能够得到聚晶金刚石,聚晶金刚石具有优良的力学性能,如极好的硬度和耐磨度,高导热系数和低摩擦系数等。基于这些性能,聚晶金刚石刀具在工业中得到了广泛的应用。
一、聚晶金刚石刀具的性能。
1、高硬度和高耐磨性。聚晶金刚石是目前世界上人造材料中最硬的材料,其硬度可以达到1000HV左右,同时由于聚晶金刚石各向同性,因此其耐磨性也极佳。
2、摩擦系数低。聚晶金刚石的摩擦系数比其他材料低,是硬质合金的1/2左右。利用聚晶金刚石的低摩擦系数,在加工时能够保证被加工件的表面质量。
3、导热率高。聚晶金刚石刀具有优良的导热性能,加工时切削热散发快,保证了对切削温度的要求。
4、加工精度高。由于聚晶金刚石刀具的热膨胀系数低同时弹性模量高,因而切削时刀具不易变形,能够长期保持锋利,切削精度高。
二、聚晶金刚石刀具的应用。
1、应用于车辆和航空航天领域。现代技术领域,如国防工业、微电子工业、车辆工程和航空航天领域都需要进行精密和超精密加工,聚晶金刚石刀具由于耐用度高、加工尺寸精度高、加工工件表面粗糙度高,因此常用在汽车领域和航空航天领域中。
如在飞机工业中,为了减轻自重更多的采用了轻型材料,其中铝合金的应用日益增多,与传统加工刀具特别是硬质合金刀具相比,使用聚晶金刚石刀具不仅可以提高刀具寿命,同时也大大提高了切削速度。
2、应用于木材加工领域。在木材加工领域,聚晶金刚石刀具也得到了广泛的应用。比如强化复合地板的结构比较特殊,一般的硬质合金刀具由于硬度低耐磨性差加工效果不好,而利用聚晶金刚石刀具极强的硬度和耐磨性刚好可以解决这个问题。
3、应用于电子行业。随着电子行业的不断发展,要求电气印刷版的制作水平越来越高,使用一般的刀具在加工印刷版时,经常发生切边和切槽翻毛的现象。利用聚晶金刚石刀具,加工时线速度可达1500~2000m/min,同时切边和切槽时候不会发生翻毛现象。
应用于石油地质钻探行业。聚晶金刚石钻头切削锋利、坚固耐磨,并且能自锐。使用聚晶金刚石进行切削时,能够取得传统材料无法比拟的高钻速和高进尺距离。聚晶金刚石钻头与牙轮钻头相比,安全性更高,工作效率更高。
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