PCD/CBN/ND/MCD/CVD/陶瓷等超硬刀具的區(qū)別以及加工材料
pcd刀具、cbn刀具、MCD工具,陶瓷工具, CVD刀具、ND刀具(ND指天然鉆石),而MCD是人造鉆石,硬度稍低,雖然都是超硬刀具,但不同的刀具也有不同的特點,加工不同的材料。PCD/CBN/ND/MCD/CVD陶瓷等超硬刀有什么區(qū)別?可以加工什么材料?
現(xiàn)代社會的快速發(fā)展也使各行各業(yè)蓬勃發(fā)展。一些精密零件越來越復(fù)雜和精密,對加工有更高的質(zhì)量要求。
在現(xiàn)代工程材料的加工中,對于材料,新型材料的應(yīng)用也有著更多的要求,比如對材料硬度方面提出了更高要求,超硬的材料自然對加工的數(shù)控加工刀具也有著諸多要求,而普通的刀具以及很難實現(xiàn)這種要求了,因此超硬刀具應(yīng)運而生。
超硬刀超硬刀具pcd刀具、cbn刀具、MCD工具,陶瓷工具, CVD刀具、ND刀具(ND指天然鉆石),而MCD是人造鉆石,硬度稍低,雖然都是超硬刀具,但不同的刀具也有不同的特點,加工不同的材料。
那么PCD/CBN/ND/MCD/CVD陶瓷等超硬刀有什么區(qū)別?可以加工什么材料?
一、PCD刀具
pcd刀具是由天然或合成的金剛石粉末和粘合劑(包括鈷、鎳等金屬)按一定比例高溫(1000~20000℃)、在高壓(5~10萬大氣壓)下燒結(jié)形成固定直徑和厚度PCD復(fù)合片,之后經(jīng)過切割,焊接、刃磨等工藝,制成PCD刀具。
通常,PCD復(fù)合層厚約為0.3~1.0mm,可制成PCD銑刀、pcd刀片,PCD車刀,PCD鉸刀,PCD以及各種非標(biāo)定制刀具。
由于PCD金剛石粉在800攝氏度以上時會溶解在鐵中,因此含鐵的材料不能加工。
PCD刀具加工材料:
鋁、銅、金、銀及其合金、壓鑄鋁、紫銅、硬質(zhì)合金等有色金屬及其合金CDW085、CDW002材料,加工光潔度亮度較好。
復(fù)合材料如石墨、碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料、鋁基碳化硅、玻璃鋼、金屬基復(fù)合材料等,常用于復(fù)合材料CDW302、CDW010材質(zhì)耐用性好 壽命長。
陶瓷、工程塑料、硬橡膠制品、半導(dǎo)體材料等非金屬難加工材料。
二、CBN刀具
CBN(立方氮化硼)是一種硬度僅次于金剛石(鉆石)的材料。它是一種新型無機(jī)超硬材料,廣泛應(yīng)用于不同行業(yè)的加工領(lǐng)域。
CBN刀具加工材料:
高硬度鑄鐵,如高鉻鑄鐵、合金鑄鐵、鎳硬鑄鐵、白口鑄鐵,屬于高硬度鑄鐵,典型零件有軋輥、工業(yè)泵等。常用于高硬度鑄鐵BN-K材料,優(yōu)勢顯著。
高硬度鋼件,如高錳鋼、高速鋼、淬火鋼等。典型部件包括磨砂壁、高速鋼輥、淬火齒輪/齒輪軸、軸承、滾珠絲杠、模具等。常用于高硬度鋼件CBN材質(zhì)為BN-S20、BN-S200、BN-H10、BN-H21材質(zhì)等。
灰鑄鐵(HT150/200/250/300等)-發(fā)動機(jī)缸體/缸蓋、制動盤、制動鼓、皮帶輪、離合器壓盤等均為灰鑄鐵件。CBN材質(zhì)為BN-S300和BNK30。
粉末冶金、高溫合金材料、鎳基、鐵基、鈷基等高硬度堆焊/噴焊/激光熔覆/熱噴涂材料工件等其他難加工材料。CBN材質(zhì)為BN-K50、BN-H20、BN-K10等。
PCD刀具與CBN刀具有相似之處,可用于高速切割加工。汽車工業(yè)是汽車領(lǐng)域重要的國民經(jīng)濟(jì)支柱之一,也是PCBN刀具和PCD刀具的最佳應(yīng)用領(lǐng)域是淬火齒輪、軸承、汽車輪轂軸承單元、氣缸套、球籠萬向節(jié)、各種軸部件、同步器齒輪、耐磨環(huán)、鋁合金發(fā)動機(jī)缸體、缸套、活塞、輪轂、變速箱等CBN刀具和PCD刀具,并配合高速數(shù)控機(jī)床使用,可大大縮短加工時間,提高加工效率,CBN刀具和PCD刀具搭配無敵。
三、ND刀具
ND,大約98%的天然金剛石屬于天然金剛石Ia型氮[N](~2500ppm)天然金剛石的形成大多是在至少25億年的巖石中產(chǎn)生的,大約是140~在下形成200公里,壓力大(每平方基葉150萬磅),溫度極高(約28000磅)℃)晶體結(jié)構(gòu)是由稀有碳原子緊密聚集在一起形成的。
四、MCD刀具
一般為黃色。一般為黃色。
MCD和ND刀具通常只加工樹脂塑料、鋁和銅。例如:光學(xué)樹脂鏡片、LED行業(yè)、導(dǎo)光板制造、3C產(chǎn)品外殼、鏡面加工等。
五、CVD刀具
CVD刀具是化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)化學(xué)氣相沉積法制成的單晶屬于IIa金剛石型單結(jié)晶合成金剛石之一。
金剛石工具主要分為金剛石薄膜涂層工具和金剛石厚膜焊接工具兩類。CVD金剛石厚膜焊接刀具可用于精密甚至超精密切削。
CVD金剛石薄膜涂層刀具特別適合加工有色金屬及合金、非金屬材料、復(fù)合材料、石墨材料3D玻璃熱彎模具、陶瓷、高端材料的應(yīng)用等難加工材料,尤其是石墨模具的應(yīng)用,受到了業(yè)界的高度贊揚。
金剛石涂層具有接近天然金剛石的高硬度、高導(dǎo)熱系數(shù)、低摩擦和低膨脹系數(shù)、耐磨損等諸多優(yōu)異的性能,在加工石墨等脆性材料以及碳纖維復(fù)合材料時,已經(jīng)成為切削刀具的表面涂層,在提高刀具壽命和加工質(zhì)量方面,表現(xiàn)出卓越的性能。
六、陶瓷刀具
陶瓷刀由精密陶瓷高壓開發(fā)而成,故稱陶瓷刀,以高科技納米氧化鋯為原料,因此陶瓷刀又稱鋯寶石刀 “貴族刀” ,陶瓷刀片是采用高科技納米技術(shù)制成的新型刀片,鋒利度是鋼刀的十倍以上。因此,陶瓷刀具有硬度高、密度高、耐高溫、耐磁化、耐氧化等特點。
用氧化鋯 氧化鋁粉末用300噸重壓和模具壓成坯料,燒結(jié)2000攝氏度,然后用金剛石打磨,用刀柄制成成品陶瓷刀。
這里的陶瓷工具是指氧化鋁和氮化硅。
應(yīng)用領(lǐng)域
1.汽車工業(yè)鑄鐵加工,尤其是剎車盤;
2.醫(yī)療器械行業(yè),一些特殊材料的車削;
據(jù)說3、航空航天高溫合金銑削比較CBN更靠譜。
陶瓷刀具可加工:
鑄鐵-灰鑄鐵、球墨鑄鐵、冷硬鑄鐵、高強度鑄鐵、硬鎳鑄鐵等。
鋼件-包括軸承鋼、超高強度鋼、高錳鋼、淬火鋼、合金鋼和耐熱鋼
鎳基高溫合金包括純鎳、鎳噴涂、鎳焊材料和含鎳高密度材料。
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