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CVD金刚石涂层刀具在3D玻璃、陶瓷及高端材料应用

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微米金刚石涂层和纳米金刚石涂层
按晶粒尺寸大小,CVD金刚石涂层可分为微米金刚石涂层和纳米金刚石涂层。
微米金刚石涂层的晶粒尺寸通常在500 nm到几微米之间,微米金刚石涂层的表面较为粗糙(Ra值通常为几百纳米),涂层韧性及抗裂纹扩展能力较差,表面裂纹容易沿晶界区域扩展引起涂层脱落,使得刀具表面在没有达到磨钝标准之前,涂层已经脱落。
纳米金刚石涂层是由呈团簇状分布的纳米级金刚石晶粒构成,晶粒尺寸通常在100 nm以下,表面光滑性好(Ra值小于100纳米),与微米金刚石相比,它与基体结合强度相对较低,加工过程中容易出现涂层脱落等非正常失效。

金刚石涂层刀具选择应用
主要依据是工件材料的属性及加工质量要求。
对于EDM石墨模具加工来说,铣削加工过程的实质类似于“磨削”过程,此时需要刀具表面的“微刃口”数量多而且耐磨,应选择晶粒较大的微米金刚石涂层。
对于应用于套陶瓷加工的模具来说,要求表面光洁度高,应在精加工阶段选用纳米金刚石涂层。在铝合金的加工中,“粘刀”现象的严重性高于刀具磨损,此时对刀具耐磨性的要求相对较低,应选择摩擦系数低的纳米金刚石涂层。
对于碳纤维复合材料,由于纤维材料本身具有强烈的磨蚀性能,既要求刀具具有很好的耐磨性能,又要降低加工过程的切削力和切削热,应采用微/纳米复合金刚石涂层。
特别说明一下,金刚石涂层厚度的选择问题,并不是“越厚越好”,耐磨性能的提高,金刚石涂层的品质作用要大于厚度的作用。
 
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