一、聚晶金剛石復合片切割工藝

電火花(hua)加工－高度集中的(de)脈沖放電能量、強大的(de)放電爆(bao)炸力使PCD材料(liao)中的(de)金屬融化(hua)(hua)，部分(fen)(fen)金剛(gang)石石墨(mo)化(hua)(hua)和氧化(hua)(hua)，部分(fen)(fen)金剛(gang)石脫落(luo)，工藝性好(hao)、效率高；

超聲波加工－加工效(xiao)率低，金剛石微粉(fen)消(xiao)耗(hao)大(da)，粉(fen)塵污染大(da)；

激(ji)光加(jia)(jia)工－非接觸加(jia)(jia)工，效率高(gao)、加(jia)(jia)工變形小、工藝性差(cha)；

在上述加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)方(fang)法中(zhong)(zhong)，電(dian)(dian)火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)效(xiao)果較佳。PCD中(zhong)(zhong)結合橋的(de)(de)存在使(shi)電(dian)(dian)火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)復合片成(cheng)為可能。在有工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)液的(de)(de)條件下(xia)，利用(yong)脈沖(chong)電(dian)(dian)壓使(shi)靠(kao)近電(dian)(dian)極金屬處的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)液形(xing)(xing)(xing)成(cheng)放電(dian)(dian)通道，并在局部產生(sheng)放電(dian)(dian)火花(hua)，瞬間高溫(wen)可使(shi)聚晶金剛石熔化、脫落，從而形(xing)(xing)(xing)成(cheng)所要求的(de)(de)三(san)角形(xing)(xing)(xing)、長方(fang)形(xing)(xing)(xing)或(huo)正方(fang)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)刀(dao)(dao)頭(tou)毛坯。電(dian)(dian)火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)PCD復合片的(de)(de)效(xiao)率及表(biao)面質(zhi)量(liang)(liang)受到切(qie)削(xue)速(su)(su)度(du)(du)(du)、PCD粒度(du)(du)(du)、層厚(hou)和電(dian)(dian)極質(zhi)量(liang)(liang)等因素(su)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，其中(zhong)(zhong)切(qie)削(xue)速(su)(su)度(du)(du)(du)的(de)(de)合理選擇(ze)十分關鍵，實驗表(biao)明，增大(da)切(qie)削(xue)速(su)(su)度(du)(du)(du)會降低(di)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)表(biao)面質(zhi)量(liang)(liang)，而切(qie)削(xue)速(su)(su)度(du)(du)(du)過低(di)則會產生(sheng)“拱絲”現(xian)象，并降低(di)切(qie)割效(xiao)率。增加(jia)PCD刀(dao)(dao)片厚(hou)度(du)(du)(du)也會降低(di)切(qie)割速(su)(su)度(du)(du)(du)。

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二、聚晶金剛石復合片焊接工藝

PCD復(fu)合(he)(he)片(pian)與刀體的(de)(de)結(jie)合(he)(he)方式除采用機械夾(jia)固和(he)粘接(jie)(jie)(jie)方法外(wai)(wai)，大多是(shi)通過釬(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)方式將PCD復(fu)合(he)(he)片(pian)壓(ya)制在(zai)硬質(zhi)合(he)(he)金(jin)基體上。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法主要(yao)有激光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)、真空擴散焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)、真空釬(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、高(gao)頻(pin)感應釬(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)等(deng)。目前，投資少(shao)、成本低的(de)(de)高(gao)頻(pin)感應加熱(re)釬(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)在(zai)PCD刀片(pian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)中得到廣(guang)泛應用。在(zai)刀片(pian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程中，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)度、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)選擇將直接(jie)(jie)(jie)影(ying)(ying)響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后刀具的(de)(de)性能(neng)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程中，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)度的(de)(de)控制十分(fen)重要(yao)，如焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)度過低，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)強度不(bu)夠；如焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)度過高(gao)，PCD容易石(shi)墨化，并可能(neng)導致(zhi)“過燒”，影(ying)(ying)響(xiang)PCD復(fu)合(he)(he)片(pian)與硬質(zhi)合(he)(he)金(jin)基體的(de)(de)結(jie)合(he)(he)。在(zai)實(shi)際加工(gong)過程中，可根據(ju)保溫(wen)時間和(he)PCD變紅的(de)(de)深淺程度來(lai)控制焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)度（一般應低于700℃）。國外(wai)(wai)的(de)(de)高(gao)頻(pin)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)多采用自動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)效率(lv)(lv)高(gao)、質(zhi)量好，可實(shi)現連續生產；國內則多采用手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，生產效率(lv)(lv)較(jiao)低，質(zhi)量也不(bu)夠理(li)想。

三、聚晶金剛石復合片刃磨工藝

PCD的(de)(de)高硬(ying)(ying)度使其(qi)(qi)材料(liao)去(qu)除(chu)率(lv)極低（甚(shen)至只有硬(ying)(ying)質合(he)金去(qu)除(chu)率(lv)的(de)(de)萬分之(zhi)一(yi)）。目(mu)前，PCD刀(dao)具刃磨(mo)(mo)工(gong)藝主要采(cai)(cai)用陶瓷(ci)結(jie)合(he)劑(ji)(ji)金剛石(shi)砂(sha)輪(lun)進行磨(mo)(mo)削(xue)(xue)。由于(yu)砂(sha)輪(lun)磨(mo)(mo)料(liao)與(yu)PCD之(zhi)間的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)是兩種硬(ying)(ying)度相(xiang)近(jin)的(de)(de)材料(liao)間的(de)(de)相(xiang)互作用，因此其(qi)(qi)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)規(gui)律比較復(fu)雜。對(dui)于(yu)高粒度、低轉速砂(sha)輪(lun)，采(cai)(cai)用水(shui)溶性(xing)冷卻液可提高PCD的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)效率(lv)和磨(mo)(mo)削(xue)(xue)精(jing)度。砂(sha)輪(lun)結(jie)合(he)劑(ji)(ji)的(de)(de)選擇應(ying)視磨(mo)(mo)床(chuang)類型和加工(gong)條件而(er)定(ding)。由于(yu)電火花磨(mo)(mo)削(xue)(xue)（EDG）技(ji)術(shu)(shu)幾(ji)乎不受(shou)被磨(mo)(mo)削(xue)(xue)工(gong)件硬(ying)(ying)度的(de)(de)影響，因此采(cai)(cai)用EDG技(ji)術(shu)(shu)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)PCD具有較大優勢(shi)。某些復(fu)雜形狀PCD刀(dao)具（如木工(gong)刀(dao)具）的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)也對(dui)這(zhe)種靈活(huo)的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)工(gong)藝具有巨大需求(qiu)。隨著電火花磨(mo)(mo)削(xue)(xue)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)不斷發展(zhan)，EDG技(ji)術(shu)(shu)將(jiang)成為PCD磨(mo)(mo)削(xue)(xue)的(de)(de)一(yi)個主要發展(zhan)方向。

四、聚晶金剛石復合片設計原則

PCD粒度

PCD粒度(du)(du)的(de)(de)(de)選擇與刀具(ju)加(jia)工(gong)條件有關(guan)，如設計用(yong)于(yu)精(jing)加(jia)工(gong)或超精(jing)加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)刀具(ju)時，應選用(yong)強(qiang)度(du)(du)高、韌性(xing)好、抗(kang)沖(chong)擊性(xing)能(neng)好、細(xi)晶粒的(de)(de)(de)PCD。粗(cu)晶粒PCD刀具(ju)則(ze)可用(yong)于(yu)一般的(de)(de)(de)粗(cu)加(jia)工(gong)。PCD材(cai)料的(de)(de)(de)粒度(du)(du)對于(yu)刀具(ju)的(de)(de)(de)磨損和破損性(xing)能(neng)影響顯(xian)著。研究表(biao)明：PCD粒度(du)(du)號越大，刀具(ju)的(de)(de)(de)抗(kang)磨損性(xing)能(neng)越強(qiang)。采用(yong)DeBeers 公司(si)SYNDITE 002和SYNDITE025兩(liang)種(zhong)PCD材(cai)料的(de)(de)(de)刀具(ju)加(jia)工(gong)SiC基復合材(cai)料時的(de)(de)(de)刀具(ju)磨損試(shi)驗(yan)結果表(biao)明，粒度(du)(du)為2μm的(de)(de)(de)SYNDITE002PCD材(cai)料較易磨損。

刀片厚度

通常情況下，PCD復合(he)(he)片(pian)的層厚(hou)(hou)(hou)約為(wei)0.3～1.0mm，加(jia)上硬質合(he)(he)金(jin)層后(hou)的總厚(hou)(hou)(hou)度(du)約為(wei)2～8mm。較薄的PCD層厚(hou)(hou)(hou)有利于刀(dao)片(pian)的電(dian)火(huo)花加(jia)工。DeBeers公(gong)司推出的0.3mm厚(hou)(hou)(hou)PCD復合(he)(he)片(pian)可降低磨削力(li)，提高電(dian)火(huo)花的切(qie)割(ge)速(su)度(du)。PCD復合(he)(he)片(pian)與刀(dao)體材料焊接時，硬質合(he)(he)金(jin)層的厚(hou)(hou)(hou)度(du)不能(neng)太小，以(yi)避免因兩種材料結(jie)合(he)(he)面(mian)間(jian)的應力(li)差而引起分層。

結構設計

PCD刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)幾何參數取決于(yu)工(gong)(gong)件狀況、刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)材(cai)料(liao)與結構(gou)等具(ju)(ju)(ju)體加(jia)工(gong)(gong)條件。由(you)于(yu)PCD刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)常用于(yu)工(gong)(gong)件的(de)(de)精加(jia)工(gong)(gong)，切削厚度較小(xiao)（有時甚至等于(yu)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)刃(ren)口半(ban)徑），屬(shu)于(yu)微量切削，因此其后(hou)角及后(hou)刀(dao)(dao)面對(dui)加(jia)工(gong)(gong)質(zhi)量有明顯影響，較小(xiao)的(de)(de)后(hou)角、較高(gao)的(de)(de)后(hou)刀(dao)(dao)面質(zhi)量對(dui)于(yu)提高(gao)PCD刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)質(zhi)量可(ke)起到重要作(zuo)用。

PCD復合(he)片與刀桿(gan)的連接方(fang)式包(bao)括機械夾固、焊接、可轉位(wei)等多(duo)種方(fang)式，其特(te)點與應用范圍見表2。