一、聚晶金剛石復合片切割工藝

電火花加工(gong)－高度集中(zhong)的脈(mo)沖(chong)放(fang)電能量、強大的放(fang)電爆炸力(li)使PCD材料(liao)中(zhong)的金(jin)(jin)屬(shu)融化，部(bu)分金(jin)(jin)剛石石墨(mo)化和氧化，部(bu)分金(jin)(jin)剛石脫落，工(gong)藝性好(hao)、效率(lv)高；

超(chao)聲(sheng)波(bo)加工－加工效率低，金剛石微粉消耗大，粉塵污染大；

激光(guang)加(jia)(jia)(jia)工(gong)－非(fei)接觸加(jia)(jia)(jia)工(gong)，效(xiao)率高、加(jia)(jia)(jia)工(gong)變(bian)形小、工(gong)藝性差(cha)；

在上述加工方法(fa)中(zhong)，電(dian)火(huo)花(hua)(hua)加工效果(guo)較佳。PCD中(zhong)結合(he)橋的(de)存在使(shi)(shi)電(dian)火(huo)花(hua)(hua)加工復合(he)片(pian)(pian)成為可能。在有工作液的(de)條件下，利用脈(mo)沖電(dian)壓使(shi)(shi)靠近電(dian)極金(jin)屬處的(de)工作液形(xing)成放電(dian)通道，并在局部產生放電(dian)火(huo)花(hua)(hua)，瞬間(jian)高(gao)溫(wen)可使(shi)(shi)聚晶金(jin)剛(gang)石(shi)熔(rong)化、脫(tuo)落，從而(er)形(xing)成所要(yao)求的(de)三角形(xing)、長方形(xing)或(huo)正方形(xing)的(de)刀(dao)頭毛坯(pi)。電(dian)火(huo)花(hua)(hua)加工PCD復合(he)片(pian)(pian)的(de)效率及表面(mian)質(zhi)量受到(dao)切(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)、PCD粒度(du)(du)、層厚(hou)和電(dian)極質(zhi)量等(deng)因素的(de)影響，其中(zhong)切(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)的(de)合(he)理選擇十分關鍵，實驗(yan)表明，增大切(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)會(hui)(hui)降低(di)(di)加工表面(mian)質(zhi)量，而(er)切(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)過低(di)(di)則會(hui)(hui)產生“拱絲”現象，并降低(di)(di)切(qie)(qie)(qie)割效率。增加PCD刀(dao)片(pian)(pian)厚(hou)度(du)(du)也會(hui)(hui)降低(di)(di)切(qie)(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)。

該圖片由注冊用戶"凌駕于歡"提供，版權聲明反饋

二、聚晶金剛石復合片焊接工藝

PCD復合(he)片(pian)(pian)與刀體(ti)的(de)(de)結合(he)方(fang)(fang)式除采用(yong)機械夾(jia)固(gu)和(he)粘接(jie)方(fang)(fang)法(fa)外(wai)，大多是通過(guo)(guo)(guo)釬(han)焊(han)(han)(han)(han)方(fang)(fang)式將PCD復合(he)片(pian)(pian)壓制(zhi)在硬質合(he)金基體(ti)上。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)主要有激光焊(han)(han)(han)(han)接(jie)、真(zhen)空擴散焊(han)(han)(han)(han)接(jie)、真(zhen)空釬(han)焊(han)(han)(han)(han)、高(gao)(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)釬(han)焊(han)(han)(han)(han)等(deng)。目(mu)前，投(tou)資(zi)少、成本低(di)(di)的(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)加熱(re)釬(han)焊(han)(han)(han)(han)在PCD刀片(pian)(pian)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中(zhong)得到廣泛應(ying)用(yong)。在刀片(pian)(pian)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)溫(wen)(wen)度、焊(han)(han)(han)(han)劑和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)合(he)金的(de)(de)選擇將直接(jie)影響焊(han)(han)(han)(han)后刀具的(de)(de)性能(neng)(neng)。在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)溫(wen)(wen)度的(de)(de)控制(zhi)十分(fen)重要，如焊(han)(han)(han)(han)接(jie)溫(wen)(wen)度過(guo)(guo)(guo)低(di)(di)，則焊(han)(han)(han)(han)接(jie)強度不夠(gou)(gou)；如焊(han)(han)(han)(han)接(jie)溫(wen)(wen)度過(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)，PCD容易石墨化，并可(ke)能(neng)(neng)導致“過(guo)(guo)(guo)燒”，影響PCD復合(he)片(pian)(pian)與硬質合(he)金基體(ti)的(de)(de)結合(he)。在實際加工(gong)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，可(ke)根據保溫(wen)(wen)時間(jian)和(he)PCD變紅的(de)(de)深淺程(cheng)(cheng)度來控制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)溫(wen)(wen)度（一(yi)般應(ying)低(di)(di)于(yu)700℃）。國外(wai)的(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)多采用(yong)自動焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)效率高(gao)(gao)、質量(liang)好(hao)，可(ke)實現連續生產；國內則多采用(yong)手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，生產效率較低(di)(di)，質量(liang)也(ye)不夠(gou)(gou)理想。

三、聚晶金剛石復合片刃磨工藝

PCD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高硬度(du)(du)使(shi)其(qi)材料(liao)去除率(lv)極低（甚至(zhi)只(zhi)有硬質合金去除率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)萬分之一）。目前，PCD刀具(ju)刃磨(mo)(mo)(mo)(mo)工(gong)藝主(zhu)要采(cai)用(yong)陶瓷結合劑金剛石砂(sha)輪(lun)進行磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)。由于(yu)(yu)砂(sha)輪(lun)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)與PCD之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)是兩(liang)種(zhong)硬度(du)(du)相近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作用(yong)，因此(ci)其(qi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)規律(lv)比較(jiao)復雜。對于(yu)(yu)高粒度(du)(du)、低轉速砂(sha)輪(lun)，采(cai)用(yong)水溶(rong)性(xing)冷卻液可提(ti)高PCD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)效率(lv)和磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)精度(du)(du)。砂(sha)輪(lun)結合劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇應視(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)床(chuang)類型和加工(gong)條(tiao)件而定。由于(yu)(yu)電(dian)火花磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)（EDG）技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)幾乎不(bu)受被磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)件硬度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，因此(ci)采(cai)用(yong)EDG技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)PCD具(ju)有較(jiao)大優勢。某些復雜形(xing)狀PCD刀具(ju)（如木工(gong)刀具(ju)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)也對這種(zhong)靈活的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)藝具(ju)有巨(ju)大需求(qiu)。隨著電(dian)火花磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷發展(zhan)，EDG技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)將成(cheng)為PCD磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個主(zhu)要發展(zhan)方(fang)向。

四、聚晶金剛石復合片設計原則

PCD粒度

PCD粒(li)度(du)的(de)選擇與刀(dao)具(ju)(ju)(ju)加工(gong)條件(jian)有關，如設計(ji)用于(yu)精(jing)(jing)加工(gong)或(huo)超(chao)精(jing)(jing)加工(gong)的(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)時，應選用強度(du)高、韌性(xing)好(hao)、抗沖(chong)擊性(xing)能好(hao)、細晶粒(li)的(de)PCD。粗(cu)晶粒(li)PCD刀(dao)具(ju)(ju)(ju)則(ze)可(ke)用于(yu)一(yi)般的(de)粗(cu)加工(gong)。PCD材(cai)料的(de)粒(li)度(du)對于(yu)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)磨損(sun)和破損(sun)性(xing)能影(ying)響(xiang)顯著(zhu)。研究表(biao)明(ming)：PCD粒(li)度(du)號越大，刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)抗磨損(sun)性(xing)能越強。采用DeBeers 公司SYNDITE 002和SYNDITE025兩種PCD材(cai)料的(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)加工(gong)SiC基復合材(cai)料時的(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)磨損(sun)試(shi)驗結果(guo)表(biao)明(ming)，粒(li)度(du)為2μm的(de)SYNDITE002PCD材(cai)料較(jiao)易磨損(sun)。

刀片厚度

通常情況下，PCD復合片的層(ceng)厚(hou)(hou)(hou)約為(wei)0.3～1.0mm，加(jia)上硬質合金層(ceng)后的總厚(hou)(hou)(hou)度約為(wei)2～8mm。較薄(bo)的PCD層(ceng)厚(hou)(hou)(hou)有利(li)于刀片的電火花(hua)加(jia)工。DeBeers公(gong)司(si)推(tui)出的0.3mm厚(hou)(hou)(hou)PCD復合片可降低磨削力，提(ti)高電火花(hua)的切割(ge)速度。PCD復合片與刀體材料焊接時(shi)，硬質合金層(ceng)的厚(hou)(hou)(hou)度不能太小，以避免(mian)因兩種材料結合面間(jian)的應力差而引起(qi)分(fen)層(ceng)。

結構設計

PCD刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)幾(ji)何參數(shu)取(qu)決于(yu)(yu)工(gong)件(jian)狀(zhuang)況、刀(dao)具(ju)(ju)(ju)材料與(yu)結構等(deng)(deng)具(ju)(ju)(ju)體加工(gong)條件(jian)。由于(yu)(yu)PCD刀(dao)具(ju)(ju)(ju)常用于(yu)(yu)工(gong)件(jian)的(de)(de)精加工(gong)，切削(xue)厚度較小(xiao)(xiao)（有時甚至等(deng)(deng)于(yu)(yu)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)刃口半徑），屬于(yu)(yu)微量(liang)(liang)切削(xue)，因此其(qi)后角(jiao)及后刀(dao)面對加工(gong)質量(liang)(liang)有明顯影(ying)響，較小(xiao)(xiao)的(de)(de)后角(jiao)、較高的(de)(de)后刀(dao)面質量(liang)(liang)對于(yu)(yu)提高PCD刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)加工(gong)質量(liang)(liang)可起到重(zhong)要作(zuo)用。

PCD復合片與(yu)刀桿的連接(jie)方(fang)式(shi)包括機械夾固、焊(han)接(jie)、可轉(zhuan)位等多種方(fang)式(shi)，其特點與(yu)應用范(fan)圍見表(biao)2。