El material d'eina superdur fa referència al material superdur que es pot utilitzar com a eina de tall. Actualment, es pot dividir en dues categories: material d'eina de tall de diamant i material d'eina de tall de nitrur de bor cúbic. Hi ha cinc varietats principals de nous materials que s'han aplicat o estan en fase de prova.
(1) Diamant monocristall gran sintètic natural i artificial
(2) Fulla de polidiamant (PCD) i composta de polidiamant (PDC)
(3) Diamant CVD
(4) Amoníac bor cúbic policristal·lí (PCBN)
(5) Recobriment CVD de bor i amoníac cúbic
1, diamant monocristall gran natural i sintètic
El diamant natural té una estructura cristal·lina uniforme sense límit intern de gra, de manera que la vora de l'eina teòricament pot assolir la suavitat i la nitidesa atòmiques, amb una forta capacitat de tall, alta precisió i una petita força de tall. La duresa, la resistència al desgast i la resistència a la corrosió i l'estabilitat química del diamant natural garanteixen la llarga vida útil de l'eina, poden garantir un tall normal a llarg termini i reduir l'impacte del desgast de l'eina en la precisió de les peces processades, la seva alta conductivitat tèrmica pot reduir la temperatura de tall i la deformació tèrmica de les peces. Les característiques fines del diamant natural de cristall simple gran poden complir la majoria dels requisits de tall de precisió i ultraprecisió per a materials d'eina. Tot i que el seu preu és car, encara es reconeix com el material ideal per a eines de precisió i ultraprecisió, i es pot utilitzar àmpliament en el processament de reactors nuclears i altres tecnologies d'alta tecnologia en el camp dels miralls, míssils i coets, substrats de disc dur d'ordinador, mecanitzat de superprecisió de pistoles d'electrons acceleradores i peces de rellotges tradicionals, joies, bolígrafs, processament de precisió de decoració de metalls d'envasos, etc. A més, també es pot utilitzar per fabricar oftalmologia, bisturí de cirurgia cerebral, fulles biològiques ultraprimes i altres eines mèdiques. El desenvolupament actual de la tecnologia d'alta temperatura i alta pressió permet preparar un diamant monocristall gran amb una certa mida. L'avantatge d'aquest material d'eina de diamant és la seva bona mida, forma i consistència, que no s'aconsegueix en els productes de diamants naturals. A causa de l'escassetat de subministrament de diamants naturals de gran mida i el preu elevat, el material d'eina de diamant monocristall sintètic de partícules grans en el processament de tall d'ultraprecisió com a substitut del diamant monocristall natural gran, la seva aplicació es desenvoluparà ràpidament.
2, el diamant policristal·lí (PCD) i la fulla composta de diamant policristal·lí (PDC) en comparació amb el diamant monocristall gran com a material d'eina, el diamant policristal·lí (PCD) i la fulla composta de diamant policristal·lí (PDC) tenen els següents avantatges: (1) disposició desordenada del gra, isòtrop, sense superfície de clivatge. Per tant, no és com el diamant monocristall gran en diferent resistència de la superfície del cristall, duresa
I la resistència al desgast és molt diferent, i a causa de l'existència de la superfície d'escissió és fràgil.
(2) Té una alta resistència, especialment el material d'eina PDC a causa del suport de la matriu de carbur i té una alta resistència a l'impacte, l'impacte només produirà una petita ruptura de gra, no com el diamant monocristallí amb un gran col·lapse, per tant, les eines PCD o PDC no només es poden utilitzar per al tall de precisió i el mecanitzat de mitja precisió ordinari. Sinó que també es poden utilitzar per a una gran quantitat de mecanitzat en desbast i processament intermitent (com ara fresat, etc.), cosa que amplia considerablement la gamma d'ús dels materials d'eina de diamant.
(3) Es pot preparar una gran eina PDC en blanc per satisfer les necessitats de grans eines de mecanitzat, com ara una fresa.
(4) Es poden fabricar formes específiques per satisfer les necessitats de diferents processaments. Gràcies a la millora del lingot d'eines PDC i a la tecnologia de processament, com ara la guspira elèctrica, la tecnologia de tall per làser, el triangle, l'espiga, els gablets i altres lingots de fulles de formes especials, es poden processar i formar. Per tal de satisfer les necessitats d'eines de tall especials, també es pot dissenyar com a lingot d'eines PDC embolicat, sandvitx i enrotllat.
(5) El rendiment del producte es pot dissenyar o predir, i al producte se li donen les característiques necessàries per adaptar-se al seu ús específic. Per exemple, la selecció de material d'eina PDC de gra fi pot millorar la qualitat del tall de l'eina; el material d'eina PDC de gra gruixut pot millorar la durabilitat de l'eina.
En conclusió, amb el desenvolupament de materials per a eines PCD i PDC, l'aplicació d'eines PCD i PDC s'ha expandit ràpidament a molts sectors de fabricació.
La indústria s'utilitza àmpliament en metalls no ferrosos (alumini, aliatges d'alumini, coure, aliatges de coure, aliatges de magnesi, aliatges de zinc, etc.), carbur, ceràmica, materials no metàl·lics (plàstic, cautxú dur, barres de carboni, fusta, productes de ciment, etc.), materials compostos (com ara plàstic reforçat amb fibra CFRP, MMC compostos de matriu metàl·lica, processament de tall, especialment en la indústria de l'automòbil i el processament de la fusta, que s'ha convertit en una alternativa d'alt rendiment al carbur tradicional.
Data de publicació: 27 de març de 2025
