一、購買金剛石刀具之前有哪些注意事項

用戶(hu)在選(xuan)擇和使用金(jin)剛(gang)石涂層刀具之前，必須(xu)了解(jie)有關金(jin)剛(gang)石涂層刀具的以(yi)下幾點常識

1、CVD金剛石涂層與非晶金剛石涂層的區別

非(fei)晶金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(也(ye)稱為類金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)碳(tan)(tan)——譯注)涂層(ceng)是采用PVD工(gong)藝(yi)沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)一種碳(tan)(tan)膜(mo)(mo)。它(ta)既具(ju)有(you)一部分金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)SP3鍵，又(you)具(ju)有(you)一部分碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)SP2鍵；其成(cheng)膜(mo)(mo)硬度很(hen)高，但又(you)低于金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度；其厚(hou)度也(ye)比我們通常沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)膜(mo)(mo)要薄一些。加工(gong)石(shi)墨(mo)時(shi)，非(fei)晶金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)涂層(ceng)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)壽命(ming)是未涂層(ceng)硬質(zhi)合(he)金(jin)(jin)(jin)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)2-3倍。與之相比，CVD金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)則(ze)是采用CVD工(gong)藝(yi)沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)純金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)涂層(ceng)，加工(gong)石(shi)墨(mo)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)壽命(ming)是硬質(zhi)合(he)金(jin)(jin)(jin)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)12-20倍，從而可減少(shao)換刀(dao)(dao)(dao)次數，提(ti)高加工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)和精度一致性(xing)(xing)。

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2、不能用金剛石刀具加工淬硬鋼

金剛石由碳(tan)(tan)原子(zi)(zi)構成(cheng)。某些(xie)材料受(shou)熱時(shi)，會從(cong)金剛(gang)石(shi)中吸出碳(tan)(tan)原子(zi)(zi)并(bing)在工件中形成(cheng)碳(tan)(tan)化物。鐵(tie)就是此類材料之一(yi)。用金剛(gang)石(shi)刀具加(jia)工鐵(tie)族材料時(shi)，摩(mo)擦產(chan)生的熱量會使金剛(gang)石(shi)中的碳(tan)(tan)原子(zi)(zi)擴散到鐵(tie)中，從(cong)而造成(cheng)金剛(gang)石(shi)涂(tu)層因化學磨(mo)損(sun)而提前失效。

3、金剛石刀具的限制

重(zhong)磨和(或)重(zhong)涂層(ceng)的(de)金剛(gang)石(shi)涂層(ceng)刀(dao)具(ju)質量(liang)難以保證(zheng)由(you)于(yu)刀(dao)具(ju)表(biao)(biao)面(mian)生(sheng)成的(de)涂層(ceng)為純(chun)金剛(gang)石(shi)，因此(ci)用金剛(gang)石(shi)磨輪對(dui)刀(dao)具(ju)進(jin)(jin)行重(zhong)磨需要耗費很長(chang)時間。此(ci)外，為使金剛(gang)石(shi)生(sheng)長(chang)而采用的(de)刀(dao)具(ju)。制備工(gong)藝(yi)會改變(bian)刀(dao)具(ju)表(biao)(biao)面(mian)的(de)化學特(te)性，由(you)于(yu)涂層(ceng)時要求對(dui)這種(zhong)化學特(te)性進(jin)(jin)行非常精確(que)的(de)控(kong)制，因此(ci)刀(dao)具(ju)重(zhong)新涂層(ceng)的(de)效果難以得(de)到(dao)保證(zheng)。

4、金剛石涂層刀具的壽命各不相同

與任何(he)其他刀(dao)具(ju)一樣(yang)，金剛石(shi)涂層(ceng)(ceng)刀(dao)具(ju)的壽命也各不相同，主要取(qu)決(jue)于(yu)被切削(xue)材料(liao)、選用的進給率和(he)切削(xue)速度(du)，以(yi)及工件的幾何(he)形(xing)狀(zhuang)等(deng)。一般(ban)來(lai)說，加工石(shi)墨的金剛石(shi)涂層(ceng)(ceng)刀(dao)具(ju)的壽命是未涂層(ceng)(ceng)硬質合金刀(dao)具(ju)的10-20 倍，在(zai)(zai)某些(xie)情況下(xia)甚至可(ke)(ke)能更(geng)長(chang)。這(zhe)樣(yang)，就能用一把刀(dao)具(ju)完成幾乎任何(he)加工任務，無需因刀(dao)具(ju)磨(mo)損而換刀(dao)，避免了加工中(zhong)斷和(he)重新校準，從而有可(ke)(ke)能實現(xian)無人值守加工。在(zai)(zai)復合材料(liao)的加工中(zhong)，也完全(quan)可(ke)(ke)能獲得較(jiao)長(chang)的刀(dao)具(ju)壽命。

據報道，在加工(gong)高(gao)密度(du)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)、碳纖(xian)維(wei)和Gl0-FR4等難加工(gong)復合材料(liao)時(shi)，金(jin)剛石(shi)涂層(ceng)刀(dao)具的壽命可高(gao)達(da)未涂層(ceng)硬質合金(jin)刀(dao)具的70倍(bei)。

5、金剛石刀具存在的問題

金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)的(de)剝(bo)落可(ke)以預(yu)(yu)防涂(tu)(tu)層(ceng)剝(bo)落是金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)刀(dao)具(ju)(ju)的(de)一(yi)(yi)個嚴重問題(ti)(ti)，也是一(yi)(yi)個常(chang)見問題(ti)(ti)(尤其在(zai)加工碳纖維之類材料時)，會導致刀(dao)具(ju)(ju)壽命難以預(yu)(yu)測(ce)。上世(shi)紀90年代后期(qi)，界面化(hua)學特性(xing)(xing)(xing)被確定為是影響金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)粘(zhan)附性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)重要因素。通過選(xuan)擇兼(jian)容性(xing)(xing)(xing)好的(de)硬質合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)學特性(xing)(xing)(xing)、采用適當的(de)預(yu)(yu)處理技術和合(he)(he)(he)理的(de)沉積反應條(tiao)件，就有可(ke)能(neng)減輕或(huo)消除金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)的(de)剝(bo)落，穩定地實現平穩的(de)磨(mo)損(sun)模式。在(zai)顯(xian)微鏡下觀察正常(chang)磨(mo)損(sun)的(de)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)刀(dao)具(ju)(ju)，可(ke)以發現，金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)被穩定磨(mo)損(sun)直(zhi)至硬質合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)基體，而(er)沒有發生崩刃或(huo)剝(bo)落。

二、金剛石刀具怎么選購

金(jin)剛(gang)石(shi)刀具(ju)中最(zui)主要(yao)的(de)部件(jian)就是(shi)金(jin)剛(gang)石(shi)，這是(shi)因為刀具(ju)工作時主要(yao)是(shi)金(jin)剛(gang)石(shi)與物體接觸進行切割或打磨。因此(ci)，對于金(jin)剛(gang)石(shi)刀具(ju)的(de)選取(qu)，也就是(shi)對金(jin)剛(gang)石(shi)的(de)選取(qu)。

1、粒度的選取

金剛石的顆粒很粗并且只有單一顆粒的時候，鋸片刀(dao)頭非(fei)常銳利，鋸斷切割的效(xiao)率(lv)極高(gao)，不(bu)過金(jin)剛(gang)石結塊的抵抗彎(wan)曲強度會減(jian)小；金(jin)剛(gang)石顆粒較細或者粗的細的混雜的時候(hou)，鋸片刀(dao)頭就能(neng)夠使用(yong)很持久，不(bu)過相對的效(xiao)率(lv)較低。選取的時候(hou)金(jin)剛(gang)石的顆粒數目在50到60之間比較合適。

2、分布密度的選取

假如金(jin)剛石分(fen)布密度(du)由小到(dao)大改變(bian)的時候，鋸片銳利(li)性和鋸切(qie)功(gong)效會(hui)(hui)慢(man)慢(man)降低，而導致(zhi)運(yun)用期限會(hui)(hui)慢(man)慢(man)的變(bian)長；不(bu)(bu)過密度(du)太大，鋸片會(hui)(hui)變(bian)得不(bu)(bu)鋒(feng)利(li)。假如運(yun)用的分(fen)布密度(du)較低、顆粒度(du)較粗，效率就會(hui)(hui)提(ti)升(sheng)。運(yun)用刀頭每個部位(wei)在鋸斷切(qie)割的時候功(gong)效是不(bu)(bu)一樣的，運(yun)用不(bu)(bu)一樣濃度(du)時，鋸切(qie)流程中刀頭運(yun)行中出現中間凹陷，對于避免鋸片偏擺很有好處。

3、強度的選取

強(qiang)度太高(gao)的(de)金剛石會導(dao)致晶體不容(rong)(rong)易被切(qie)割，磨粒在(zai)運(yun)用的(de)時候被拋光，銳利(li)程(cheng)度減小，引起工具的(de)性(xing)能變差；金剛石強(qiang)度較低的(de)時候，在(zai)晶體遭(zao)到(dao)沖擊后(hou)容(rong)(rong)易破碎，難(nan)以肩負起切(qie)削(xue)額責任(ren)。因此，最好(hao)選(xuan)擇(ze)金剛石強(qiang)度在(zai)13到(dao)140N之(zhi)間的(de)。

選(xuan)取(qu)金(jin)(jin)剛石(shi)刀具的(de)(de)(de)時候(hou)還需要注意(yi)的(de)(de)(de)是粘結(jie)相(xiang)的(de)(de)(de)選(xuan)取(qu)以及金(jin)(jin)剛石(shi)燒結(jie)工藝的(de)(de)(de)選(xuan)取(qu)，每一個方面都有需要注意(yi)的(de)(de)(de)地方，選(xuan)用的(de)(de)(de)時候(hou)一定要千萬注意(yi)。

三、金剛石刀具選購技巧

大(da)家都知道在切開石(shi)材的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，依據不(bu)一樣性質的(de)石(shi)材和它的(de)硬度不(bu)一樣的(de)石(shi)材。在切開的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)很是影響(xiang)金剛石(shi)刀(dao)頭切割的(de)效率的(de)。

運(yun)用粒(li)度(du)較(jiao)大的金(jin)剛(gang)石出露(lu)程度(du)將有較(jiao)快的材料(liao)切隊率(lv)。一(yi)般粗顆粒(li)用于切開軟質材料(liao)，而較(jiao)小的粒(li)度(du)金(jin)剛(gang)石刀(dao)頭則用作堅固(gu)材料(liao)的切開。

金剛石的粒(li)度決(jue)議(yi)了每克(ke)拉(la)的顆粒(li)數(shu)，粒(li)度號越(yue)大，每克(ke)拉(la)的顆粒(li)數(shu)就(jiu)越(yue)多。由于金(jin)剛石(shi)(shi)刀(dao)頭(tou)的切(qie)開面(mian)積上金(jin)剛石(shi)(shi)的數(shu)目對東西的壽數(shu)和功率耗費有影響。金(jin)剛石(shi)(shi)刀(dao)頭(tou)在鋸切(qie)東西的切(qie)開面(mian)上的出露狀況或(huo)凸(tu)出高(gao)度會影響材料(liao)切(qie)除率。