A szuperkemény szerszámanyag olyan szuperkemény anyagot jelent, amely vágószerszámként használható. Jelenleg két kategóriába sorolható: gyémántvágó szerszámanyag és köbös bór-nitrid vágószerszámanyag. Az új anyagok öt fő fajtáját alkalmazzák vagy tesztelik.
(1) Természetes és mesterséges szintetikus nagyméretű egykristályos gyémánt
(2) Poligyémánt (PCD) és poligyémánt kompozit penge (PDC)
(3) CVD gyémánt
(4) Polikristályos köbös bór-ammónia (PCBN);
(5) CVD köbös bór-ammónia bevonat
1, természetes és szintetikus nagyméretű egykristályos gyémánt
A természetes gyémánt egyenletes kristályszerkezetű, belső szemcsehatárok nélkül, így a szerszámél elméletileg elérheti az atomsimaságot és élességet, erős vágóképességgel, nagy pontossággal és kis vágóerővel. A természetes gyémánt keménysége, kopásállósága, korrózióállósága és kémiai stabilitása biztosítja a szerszám hosszú élettartamát, hosszú normál vágási időt biztosít, és csökkenti a szerszámkopás hatását a megmunkált alkatrészek pontosságára, magas hővezető képessége pedig csökkentheti a vágási hőmérsékletet és az alkatrészek hődeformációját. A természetes nagyméretű egykristályos gyémánt finom tulajdonságai kielégítik a szerszámanyagok precíziós és ultraprecíziós vágási követelményeinek nagy részét. Bár ára magas, mégis ideális precíziós és ultraprecíziós szerszámanyagként ismert, széles körben alkalmazható atomreaktorok és más csúcstechnológiás feldolgozás területén, például tükrök, rakéták és rakéták, számítógépes merevlemez-alkatrészek, gyorsító elektronágyúk szuperprecíziós megmunkálása, valamint hagyományos óraalkatrészek, ékszerek, tollak, fémcsomagolások díszítésének precíziós megmunkálása stb. Ezenkívül szemészeti, agysebészeti szike, ultravékony biológiai pengék és egyéb orvosi eszközök gyártására is használható. A magas hőmérsékletű és nagynyomású technológia jelenlegi fejlődése lehetővé teszi egy bizonyos méretű nagyméretű egykristályos gyémánt előállítását. Ennek a gyémántszerszám-anyagnak az előnye a jó mérete, alakja és teljesítménye, valamint a jó konzisztencia, amelyet a természetes gyémánttermékeknél nem lehet elérni. A nagyméretű természetes gyémántok szűkössége és a drága ár miatt a szintetikus nagyszemcsés egykristályos gyémántszerszám-anyagot ultraprecíziós forgácsolási folyamatokban természetes nagyméretű egykristályos gyémánt helyettesítőjeként alkalmazzák, és alkalmazása gyorsan fejlődni fog.
2. A polikristályos gyémánt (PCD) és a polikristályos gyémánt kompozit penge (PDC) szerszámanyagként a nagyméretű egykristályos gyémánttal összehasonlítva a polikristályos gyémánt (PCD) és a polikristályos gyémánt kompozit penge (PDC) a következő előnyökkel rendelkezik: (1) a szemcsék rendezetlen elrendezése, izotróp, nincs hasadási felület. Ezért nem különbözik a nagyméretű egykristályos gyémánttól, eltérő kristályfelületi szilárdság és keménység tekintetében.
És a kopásállóság nagyon eltérő, és a hasadási felület megléte miatt törékeny.
(2) nagy szilárdságú, különösen a PDC szerszámanyag a keményfém mátrix támasztékának és nagy ütésállóságának köszönhetően, az ütés csak apró szemcsék törését okozza, ellentétben az egykristályos gyémántokkal, amelyek nagymértékben összeomlanak. Így a PCD vagy PDC szerszám nemcsak precíziós vágáshoz és hagyományos félprecíziós megmunkáláshoz használható, hanem nagy mennyiségű durva megmunkáláshoz és szakaszos feldolgozáshoz (például maráshoz) is, ami jelentősen bővíti a gyémánt szerszámanyagok felhasználási körét.
(3) A nagyméretű PDC szerszámalapdarabok elkészíthetők nagyméretű megmunkálószerszámok, például marószerszámok igényeinek kielégítésére.
(4) Különleges formák is elkészíthetők a különböző feldolgozási igények kielégítésére. A PDC szerszámtuskó és a feldolgozási technológia, például az elektromos szikraforgácsolás és a lézervágás fejlődésének köszönhetően háromszög, halszálka, oromzat és egyéb speciális alakú pengetuskók is feldolgozhatók és formázhatók. A speciális vágószerszámok igényeinek kielégítése érdekében csomagolt, szendvics és tekercselt PDC szerszámtuskóként is kialakítható.
(5) A termék teljesítménye megtervezhető vagy előre jelezhető, és a termék rendelkezik a szükséges tulajdonságokkal, hogy alkalmazkodjon az adott felhasználási célhoz. Például a finomszemcsés PDC szerszámanyag kiválasztása javíthatja a szerszám élminőségét; a durva szemcsés PDC szerszámanyag javíthatja a szerszám tartósságát.
Összefoglalva, a PCD és PDC szerszámanyagok fejlődésével a PCD és PDC szerszámok alkalmazása gyorsan bővült számos gyártási területen.
Az iparban széles körben használják a színesfémeket (alumínium, alumíniumötvözet, réz, rézötvözet, magnéziumötvözet, cinkötvözet stb.), a keményfémeket, a kerámiákat, a nemfémes anyagokat (műanyag, keménygumi, szénrudak, fa, cementtermékek stb.), a kompozit anyagokat (például szálerősítésű műanyag, CFRP, fémmátrixú kompozit MMC-ket), a forgácsolási feldolgozás pedig, különösen az autóiparban és a fafeldolgozó iparban, nagy teljesítményű alternatívává vált a hagyományos keményfémeknek.
Közzététel ideje: 2025. márc. 27.
