Desarrollo y aplicación de herramientas de corte PCD

Como material de herramienta superduro, el diamante se ha utilizado en el corte durante mucho tiempo. Las personas utilizan la tecnología de síntesis de alta presión para sintetizar PCD, que resuelve el problema de la escasez y el alto precio del diamante natural, y amplía el alcance de la aplicación de herramientas PCD a la aviación, aeroespacial, automotriz, electrónica, piedra y otros campos.

¿Por qué? Características de rendimiento de las herramientas de corte PCD

Las herramientas de diamante tienen las características de alta dureza, alta resistencia a la compresión, buena conductividad térmica y resistencia al desgaste, y pueden lograr una alta precisión de procesamiento y eficiencia de procesamiento mediante un corte de alta velocidad. Las propiedades de las herramientas de diamante están determinadas por el Estado de cristal de diamante. En cristal de diamante, los cuatro electrones de valencia de átomos de carbono forman enlaces en una estructura tetraédrica, y cada átomo de carbono forma enlaces covalentes con cuatro átomos adyacentes para formar una estructura de diamante. La estructura tiene una fuerte direccionalidad de fuerza de unión, por lo que el diamante tiene una dureza muy alta.

Debido al cuerpo sinterizado de diamante de grano fino de diamante policristalino (PCD) con diferentes orientaciones estructurales, su dureza y resistencia al desgaste siguen siendo más bajas que las del diamante monocristalino a pesar de la adición de aglutinantes. Sin embargo, dado que el cuerpo sinterizado de PCD es isotrópico, no es fácil agrietarse a lo largo de un solo plano de escisión.

Ⅱ. Aplicación de herramienta de corte PCD

Los países desarrollados han llevado a cabo investigaciones sobre herramientas de corte PCD antes, y su aplicación ha sido relativamente madura.

Desde que el diamante sintético se sintetizó por primera vez en Suecia en 1953, se han logrado muchos logros en la investigación sobre el rendimiento de corte de herramientas de corte PCD, Y el alcance de la aplicación y el uso de herramientas PCD se han expandido rápidamente.

En la actualidad, los principales fabricantes mundiales de láminas compuestas de diamantes sintéticos incluyen principalmente los desbebedores del Reino Unido, GE de los Estados Unidos y Sumitomo Electric Co., Ltd. de Japón.

Según los informes, en el primer trimestre de 1995, la producción de herramientas de corte PCD en Japón solo alcanzó 107.000. La gama de aplicación de herramientas de corte PCD se ha ampliado desde el giro inicial a la perforación y fresado.

Una encuesta sobre herramientas superduras realizada por una organización japonesa muestra que las principales consideraciones para las personas que eligen herramientas de corte PCD se basan en las ventajas de la precisión de la superficie, precisión dimensional y la vida útil de la herramienta después de que se procesen las herramientas PCD. La tecnología de síntesis de los compactos de diamante también se ha desarrollado enormemente. DeBeers ha lanzado un compacto de diamante policristalino con un diámetro de 74mm y un espesor de capa de 0,3mm.

El mercado de herramientas PCD de China también se está expandiendo con el desarrollo de la tecnología de herramientas. La aplicación de la herramienta de corte PCD también ha promovido aún más la investigación sobre su diseño y tecnología de fabricación. A través del análisis de la aplicación de herramientas de corte PCD en los últimos años, se puede ver que las herramientas PCD se utilizan principalmente en los siguientes dos aspectos:

1. Materiales metálicos no ferrosos difíciles de procesar

Cuando se utilizan herramientas ordinarias para procesar materiales metálicos no ferrosos difíciles de mecanizar, a menudo se producen defectos como el fácil desgaste de la herramienta y la baja eficiencia de procesamiento, mientras que las herramientas de corte PCD pueden mostrar un buen rendimiento de procesamiento. Por ejemplo, el uso de herramientas de corte PCD puede procesar efectivamente un nuevo tipo de material del pistón del motor-aleación de aluminio de silicio hipereutéctico (se ha logrado un gran avance en la investigación sobre el mecanismo de procesamiento de este material).

2. Difícil de procesar materiales no metálicos

Las herramientas de corte de PCD son ideales para el mecanizado de materiales no metálicos difíciles de mecanizar, como piedra, carbono duro, plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) y paneles hechos por el hombre.

En la actualidad, sabemos que la gama de procesamiento de herramientas de corte PCD se ha expandido desde el corte de metal tradicional al procesamiento de piedra MyCIMT, procesamiento de madera, compuestos de matriz metálica, vidrio, cerámica de ingeniería y otros materiales de procesamiento. Este es un material de herramienta súper duro, y se espera que se use cada vez más ampliamente.