智造问答｜金刚石刀具都有哪些材料分类

  金刚石刀具原材料分成单晶金刚石（有自然和人造二种，纯天然单晶金刚石价格比较贵，一部分被人造单晶金刚石取代）、人造聚晶金刚石（PCD）和人造聚晶金刚石与硬质合金复合型刀片（PCD/CC）及其CVD金刚石。

  1、单晶金刚石

  单晶金刚石作为钻削刀具务必是大颗粒物的（品质大於0.1g，最小路长不可小於3mm），关键用以外表粗糙度、几何图形样子精密度和规格精密度有较高标准的高精密和超精密机械加工主要用途。

  纯天然单晶金刚石是金刚石中最耐磨损的原材料。它自身材质细腻，通过细致碾磨，钻削刃的刀口钝圆半经可小到0.008~0.005μm。但纯天然单晶金刚石较脆，其结晶体各种各样，不一样晶向或同一晶向不一样方位的结晶强度均有差别，在开展修磨和应用时务必选用适宜的方位。由於应用标准严苛，再加上纯天然单晶金刚石資源比较有限，价钱十分价格昂贵，因此生产制造上大多数选用PCD、PCD/CC和CVD金刚石刀具。智能制造荟翠，致力于机械设备制造领域有关基础理论各种知识分享；纯天然单晶金刚石关键用於一些稀有金属的超高精密钻削生产加工或黄金饰品的制造中。

  人造单晶金刚石的规格、样子和功能都有着优良的一致性,现阶段因为超高压高温技术性日趋完善，可以制取一定规格的人造单晶金刚石，特别是在在生产加工超耐磨的片层木工板时，其特性要好于PCD金刚石，不容易造成刀口太早钝化处理。

  2、人造聚晶金刚石（PCD）和人造聚晶金刚石与硬质合金复合型刀片（PCD/CC）

  PCD是在高溫（约1800℃）、髙压（5~6MPa）下，运用钴等金属材料融合剂将很多金刚石单晶粉聚晶成多晶体材料，其强度虽稍小于单晶金刚石，但它是任意趋向的金刚石晶体的汇聚，属各向异性，作为钻削刀具时可以随意趋向修磨，不用像纯天然金刚石那般务必采用最好的解理做为前刃口。在钻削时，钻削刃对出现意外毁坏很不比较敏感，耐磨损工作能力也较强，可长期维持锐利的钻削刃，生产加工时可选用很高的切削用量和比较大的背吃走刀的量（吃深），使用期限一般高过WC基硬质合金刀具10~500倍，并且由於PCD中金属材料融合剂具备导电率，促使PCD有利于激光切割成型，且原材料来源于丰富多彩，其价钱仅有纯天然金刚石的几十分之一至十几分之一，已变成传统式WC基硬质合金刀具的性能卓越代替品。

  为提升PCD刀片的延展性和可锻性，以硬质合金为底材，在其表层煅烧或抑制一层0.5~1mm厚的PCD而构成金刚石复合型刀片（PCD/CC）。PCD/CC可以用焊或机夹方法制做刀具。因为其可锻性好，重磨非常容易，低成本，故运用普遍。须强调的是，PCD和PCD/CC刀具的刀口锐利性和生产加工表层质量均比不上单晶金刚石，与此同时其可工艺性能差，切削比小，无法依据刀片的立体几何样子随意成型，迄今还不可以便捷地生产制造带断屑槽可转位刀片和合金铣刀等立体几何样子比较复杂的商品。

  3、CVD金刚石

  CVD金刚石是一种高耐磨性的纯金刚石原材料，没有融合剂，它是在低电压（﹤0.1MPa）下制取的。CVD金刚石关键有CVD塑料薄膜镀层（CD）和CVD厚膜（TFD）二种方式。

  CD是用CVD（有机化学液相沈积）加工工艺，在硬质合金基材（常见K类铝合金）上沈积一层薄厚约10~30μm，由多晶体构成的薄膜状金刚石而成。

  因基材便于做成繁杂样子，故适用几何图形样子比较复杂的刀具，如丝锥、麻花钻、合金铣刀和带断屑槽可转位刀片等。国际性专用工具巿场中已经有CD刀具的商品，如德国Sandvik企业的CD1810和英国Kennametal企业的KCD25，关键用以稀有金属及非金属材质的快速精密机械加工，刀具使用寿命比未镀层的硬质合金刀具提升近十倍乃至数十倍。但CD刀具不适合生产加工金属材料一类复合材质，由于复合材质中的硬性颗粒物在很短期内便会将刀具表层一层镀层磨坏，因此虽然CD刀具的价格对比类似PCD刀具要低，但因为金刚石塑料薄膜与基材原材料间的黏着力较小，因此限定了它的广泛运用。