PCD是聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond)的缩写,中文直译过来就是聚晶金刚石的意思。它是由大量小型颗粒金刚石制成的材料,具有高硬度、高耐磨性和高导热性等特性。
PCD刀具的定义
PCD刀具是利用聚晶金刚石材料制成的切削工具。由于聚晶金刚石具有极高的硬度,PCD刀具在加工高硬度、高强度和高耐磨材料的工作件时表现出色,适用于车削刀片、铣刀、钻头等切削工具。
PCD刀具的性能特点
高硬度:
PCD的硬度可达8000HV,是硬质合金的80~120倍。
高导热性:
PCD的导热系数为700W/mK,远高于硬质合金。
高耐磨性:
PCD具有优异的耐磨性,适合高速切削,能够保持较长的刀具寿命。
低摩擦系数:
PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3,有助于减少切削力。
高弹性模量:
PCD具有高弹性模量,能够承受较大的切削力。
各向同性:
PCD的结构是各向同性的,不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具的应用
PCD刀具广泛应用于以下领域:
难加工有色金属材料的加工:
如过共晶硅铝合金等新型发动机活塞材料。
难加工非金属材料的加工:
如石材、硬质碳、碳纤维增强塑料(CFRP)、人造板材等。
高速切削:
在高速切削过程中,PCD刀具能够提供高加工精度和效率。
PCD刀具的制造过程
PCD复合片的制造:
将金刚石粉末与结合剂(如钴、镍等金属)在高温高压条件下烧结而成。
PCD刀片的加工:
包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。
PCD刀具的优势
与天然金刚石相比,人造聚晶金刚石(PCD)刀具具有价格低廉、产量高、性能稳定等优势,因此在许多应用中替代了天然金刚石刀具。
综上所述,PCD刀具以其卓越的性能和广泛的应用领域,成为了现代制造业中不可或缺的切削工具。