PDC инструментальные материалы и параметры резки

1. Введение PCD инструмента

Как Сверхпрочный материал инструмента, алмаз широко используется в резке. Высокая цена на природный алмаз ограничила разработку алмазных инструментов. В 1970s, люди, б/у под высоким давлением синтез технологии для синтеза поликристаллический алмаз (резец сверхтвердый PCD), что решает проблему нехватки природного алмаза, проблема высокой цены делает область применения алмазных инструментов расширена для авиации, аэрокосмической, автомобильной, электронной, каменной и других областях.

Поликристаллический алмаз(PCD) инструменты в основном используются для обработки цветных металлов, таких как цветные металлы, могут заточить острые края, получить лучшую поверхность обработки, И также является первым выбором для обработки неметаллических новых материалов. И промышленной керамики и других высокопрочных продуктов.

2. Преимущества производительности PCD инструментов

1) Твердость PCD может достигать 8000HV, что в 80 ~ 120 раз больше, чем у цементированного карбида, и износостойкость PCD лучше.

2) Теплопроводность резец сверхтвердый PCD 700W / MK, который является 1,5-9 раз больше, чем у цементированного карбида, даже больше, чем хорошая износостойкость при работе на истирание и медь. Таким образом, передача тепла PCD инструмент является быстрым, и хорошая теплопередача может продлить срок службы инструмента в большой степени.

3) коэффициент трения резец сверхтвердый PCD составляет, как правило, только в том случае, 0,1 до 0,3, в то время как коэффициент трения цементированный карбид 0,4 до 1. Таким образом, инструменты PCD могут значительно уменьшить силы резания, тем самым увеличивая срок службы инструмента.

4) коэффициент теплового расширения PCD небольшой, поэтому тепловая деформация PCD инструментов мала, и точность обработки высока. Чем больше термическая деформация инструмента, тем хуже качество поверхности обрабатываемой заготовки. Для обработки заготовки с хорошим качеством поверхности необходимо строго контролировать термическую деформацию инструмента.

5) близостьPCD фрезыС цветными и неметаллическими материалами небольшой, и режущая кромка не легко образует встроенную кромку во время процесса обработки. Близость инструмента и обрабатываемого материала мала, поэтому обрабатываемый материал не легко прилипает к поверхности инструмента во время процесса обработки, И это не легко создать встроенный край.

6) инструмент PCD имеет большой модуль упругости, высокую прочность на разрыв (в три раза выше, чем глинозем), значение тупой радиус режущей кромки может быть очень маленьким, его нелегко сломать, и он может поддерживать остроту режущей кромки в течение длительного времени.

3. Структура PCD резак

Поликристаллические алмазные (PCD) фрезы изготовлены из сварочных композитных листов PCD для твердосплавных или стальных режущих тел. Потому что композитный лист PCD сочетает в себе высокую твердость, износостойкость, низкий коэффициент трения и прочность одинарного кристалла с высокой прочностью на изгиб карбида вольфрама, карбид вольфрама цементированный карбидный слой композитного листа обеспечивает Алмазный слой Механическая Опора увеличивает его прочность на изгиб, И в то же время твердосплавный слой легко сварить, что позволяет легко сделать готовые инструменты.

Структура PCD инструментов: PCD вставки, PCD Фрезерные фрезы, PCD ремеры, PCD сверла, PCD рифленые фрезы, нестандартные PCD фрезы.

4. Материал обработки PCD инструмента

1) трудно обрабатывать цветные металлы и их сплавы при обработке цветных металлов, таких как медь, цинк, алюминий и их сплавы, спеченные твердые сплавы, титановые сплавы, И пастеризованные сплавы, материалы, как правило, прилипают к инструменту, и обработка трудна. Металл приклеен к инструменту, и инструмент имеет длительный срок службы. Для титановых сплавов, медных сплавов, карбида вольфрама цементированные карбиды (Co <16% и Co> 16%), из алюминиевого сплава (4-8% Si и 9-13% Si) высококремниевые алюминиевые сплавы (> 13% Si) , CDW010 класса PCD фрезы применимы. Для легированных материалов с более высокими требованиями к износостойкости, могут использоваться крупнозернистые и смешанные резцы PCD CDW025 и CDW302. 2) трудно обрабатывать неметаллические материалы, такие как армированные стекловолокном пластмассы, заполненные кремнием материалы, твердое углеродное волокно/эпоксидные композитные материалы, керамика, дерево, тяжелое ношение инструментов, трудно обрабатывать, PCD инструменты имеют высокую твердость и хорошую износостойкость, высокая эффективность обработки, широко используемые PCD материалы CDW010, CDW025 и CDW302.

5. Производительность PCD материала инструмента класса

В дополнение к конструкции обычных PCD инструментов, PCD chipbreaker лезвия, PCD фрезерные лезвия и нестандартные PCD инструменты могут быть настроены.

Условия применения и характеристики обработкиМатериал PCDКлассы

	Размер зерна	Свойства	Применение
CDW850	Субмикрона	Сверхтонкая зернистая структура имеет чрезвычайно сильную остроту кромок и долговечность кромок	Сверхвысокая точность обработки, высокая зеркальная обработка поверхности, подходит для фрезерования и грубой резки алюминиевых сплавов с чрезвычайно высокими требованиями к сколам, в основном используется для обработки титановых сплавов и композитных материалов
CDW002	2μm	Более высокое содержание кобальта, хорошая производительность электрической обработки, твердость и поверхность обработанной заготовки, что удобно для обработки сложных инструментов	Он в основном используется для обработки маршрутизаторов и резьбы режущих инструментов для формирования, а также может использоваться для обработки износостойких деталей для ДСП, пильных лопастей, из силиконового алюминиевого сплава и лопастей для электроинструмента.
CDW005	5μm	Отличная EDM и производительность обработки, хорошая прочность, износостойкость и качество режущей кромки	Подходит для отделки поверхности высокого качества, в основном используется для обработки оргстекла, силиконового алюминиевого сплава, металлических контуров корпуса мобильного телефона и т. д. И используется при обработке деревообрабатывающих формовочных ножей и пильных лезвий.
CDW010	10μm	Универсальный тип, с учетом хорошей прочности и высокой износостойкости	Подходит для грубой и тонкой резки одного инструмента. Это особенно подходит для деревообработки, низкие и средние части из алюминиевого сплава (например, поршни).
CDW025	25um	Чрезвычайно высокая износостойкость и качество режущей кромки	Более подходит для обработки высокосиликонового алюминиевого сплава, композитного металлического матричного (MMC) цементированного карбида и керамики, графита и других хрупких и твердых материалов. Подходит для обработки деревообрабатывающих обрезных ножей, износостойких деталей, деревообрабатывающего сульфата кальция и пильных лезвий.
CDW302	2 ~ 30μm	Смешанные частицы размером 2мкм и 5мкм обладают отличной износостойкостью, прочностью края и качеством края	Приложения включают в себя металлические Матричные композиты (MMC), высококремниевое Золото из алюминиевого сплава, Высокопрочное чугун и биметаллическое применение.

6. Выбор PCD инструментов

Основные факторы для выбора инструментов PCD: точность поверхности, точность формы, точность размеров, деформация инструмента, укороченный рабочий цикл, сокращение времени простоя, увеличение срока службы инструмента, твердые материалы, затраты на инструмент, уменьшенные инвестиции и другие.

7. Параметры резки инструмента CBN

(1) скорость резки-Vc
PCD инструмент можно отрезать с очень высокой скоростью вращения шпинделя, например, при повороте алюминиевого сплава кремния скорость может достигать 1000 м/мин, а Высокоскоростное фрезерование 3000 м/мин;

(2) Количество корма-Fr
В соответствии с различными условиями обработки, PCD инструмент должен выбрать соответствующее количество корма. Если количество корма слишком велико, на шероховатость поверхности будет влиять, и если оно слишком маленькое, температура резки будет расти;

(3) глубина резки-ap
Инструменты PCD должны выбрать соответствующую глубину резки в соответствии с различными методами обработки. Чрезмерная глубина резки повлияет на срок службы инструмента.

8. Общие области применения PCD инструментов

(1) Индустрия 3C: поскольку потребители требуют все больше и больше света, тонкого, короткого, маленького и модного, новая технология, основанная на высокотехнологичной цифровизации, интеллектуальные и сетевые-продукты «3C» (компьютер, коммуникация, Потребительская Электроника) бесконечно, количество и разнообразие продуктов чрезвычайно богаты. В случае продуктов «3C» алюминиевый сплав магния постепенно заменяет ABS, PC и другие материалы. С развитием технологии связи 5G, новые материалы керамики (циркония) все больше и больше используются в задней оболочке мобильного телефона и других областях.

(2) Автомобильная промышленность: алюминиевый сплав стал идеальным материалом для транспортной промышленности для снижения веса. Существует много видов алюминиевых сплавов на рынке, и содержание Си автомобильных поршней, колес, юбок двигателя, штифтовых отверстий и блоков цилиндров более 10%, в то же время, он принимает метод работы трубопровода, поэтому он имеет высокие требования к твердости и сроку службы инструмента, И композитный материал металлической матрицы (MMC) и композитный материал из углеродного волокна также были применены в автомобильной области. Скорость и качество обработки.

(3) аэрокосмическая промышленность: наиболее распространенным композитным материалом, используемым в аэрокосмической промышленности, является CFRP (углеродное волокно W, прочный пластик). Композитные материалы из углеродного волокна в настоящее время составляют около 50% материалов фюзеляжа, и PCD инструменты особенно эффективны для него. Типичные части CFRP-это пружины самолета, а также подшипники, детали насоса и рукава, изготовленные из этого материала.