PCD刀具作為超硬刀具是采用聚晶金剛石作為切削材料，使用高壓技術(shù)合成的聚晶金剛石，解決了自然界中較硬的物質(zhì)天然金剛石的稀缺和價(jià)格昂貴等問題。那么大家知道PCD刀具的加工過程包括哪幾個(gè)階段嗎？接下來，眾業(yè)達(dá)小編就針對(duì)這個(gè)問題來為大家介紹下。
PCD刀具加工過程主要包括兩個(gè)階段：
?、貾CD復(fù)合片的制造：
PCD復(fù)合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結(jié)合劑(其中含鈷、鎳等金屬)按一定比例在高溫(1000～2000℃)、高壓(5～10萬個(gè)大氣壓)下燒結(jié)而成。在燒結(jié)過程中，由于結(jié)合劑的加入，使金剛石晶體間形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等為主要成分的結(jié)合橋，金剛石晶體以共價(jià)鍵形式鑲嵌于結(jié)合橋的骨架中。通常將復(fù)合片制成固定直徑和厚度的圓盤，還需對(duì)燒結(jié)成的復(fù)合片進(jìn)行研磨拋光及其它相應(yīng)的物理、化學(xué)處理。
?、赑CD刀片的加工：
PCD刀片的加工主要包括復(fù)合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步驟。
切割工藝由于PCD復(fù)合片具有很高的硬度及耐磨性，因此必須采用特殊的加工工藝。加工PCD復(fù)合片主要采用電火花線切割、激光加工、超聲波加工、高壓水射流等幾種工藝方法。
工藝特點(diǎn)
電火花加工-高度集中的脈沖放電能量、強(qiáng)大的放電爆炸力使PCD材料中的金屬融化，部分金剛石石墨化和氧化，部分金剛石脫落，工藝性好、效率高
超聲波加工-加工效率低，金剛石微粉消耗大，粉塵污染大
激光加工-非接觸加工，效率高、加工變形小、工藝性差
在上述加工方法中，電火花加工效果較佳。PCD中結(jié)合橋的存在使電火花加工復(fù)合片成為可能。在有工作液的條件下，利用脈沖電壓使靠近電極金屬處的工作液形成放電通道，并在局部產(chǎn)生放電火花，瞬間高溫可使聚晶金剛石熔化、脫落，從而形成所要求的三角形、長方形或正方形的刀頭毛坯。
電火花加工PCD復(fù)合片的效率及表面質(zhì)量受到切削速度、PCD粒度、層厚和電極質(zhì)量等因素的影響，其中切削速度的合理選擇十分關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)表明，增大切削速度會(huì)降低加工表面質(zhì)量，而切削速度過低則會(huì)產(chǎn)生“拱絲”現(xiàn)象，并降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會(huì)降低切割速度。
焊接工藝PCD復(fù)合片與刀體的結(jié)合方式除采用機(jī)械夾固和粘接方法外，大多是通過釬焊方式將PCD復(fù)合片壓制在硬質(zhì)合金基體上。焊接方法主要有激光焊接、真空擴(kuò)散焊接、真空釬焊、高頻感應(yīng)釬焊等。投資少、成本低的高頻感應(yīng)加熱釬焊在PCD刀片焊接中得到廣泛應(yīng)用。在刀片焊接過程中，焊接溫度、焊劑和焊接合金的選擇將直接影響焊后刀具的性能。在焊接過程中，焊接溫度的控制十分重要，如焊接溫度過低，則焊接強(qiáng)度不夠;如焊接溫度過高，PCD容易石墨化，并可能導(dǎo)致“過燒”，影響PCD復(fù)合片與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合。在實(shí)際加工過程中，可根據(jù)保溫時(shí)間和PCD變紅的深淺程度來控制焊接溫度(一般應(yīng)低于700℃)。國外的高頻焊接多采用自動(dòng)焊接工藝，焊接效率高、質(zhì)量好，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn);國內(nèi)則多采用手工焊接，生產(chǎn)效率較低，質(zhì)量也不夠理想。
刃磨工藝PCD的高硬度使其材料去除率極低(甚至只有硬質(zhì)合金去除率的萬分之一)。pcd刀具刃磨工藝主要采用陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪進(jìn)行磨削。由于砂輪磨料與PCD之間的磨削是兩種硬度相近的材料間的相互作用，因此其磨削規(guī)律比較復(fù)雜。對(duì)于高粒度、低轉(zhuǎn)速砂輪，采用水溶性冷卻液可提高PCD的磨削效率和磨削精度。砂輪結(jié)合劑的選擇應(yīng)視磨床類型和加工條件而定。由于電火花磨削(EDG)技術(shù)幾乎不受被磨削工件硬度的影響，因此采用EDG技術(shù)磨削PCD具有較大優(yōu)勢。某些復(fù)雜形狀PCD刀具(如木工刀具)的磨削也對(duì)這種靈活的磨削工藝具有巨大需求。隨著電火花磨削技術(shù)的不斷發(fā)展，EDG技術(shù)將成為PCD磨削的一個(gè)主要發(fā)展方向。
以上關(guān)于PCD刀具的加工過程包括哪幾個(gè)階段就為大家分享到這里，PCD刀具具有硬度高、抗壓強(qiáng)度高、良好導(dǎo)熱性和耐磨性等特點(diǎn)。幫助加工廠家獲得很高的加工精度和加工效率，從而降低加工成本，提高競爭力。
