聚晶金刚石 (PCD) 包含微米金刚石粉末,它们透过在高压及高温环境下 (温度约摄氏1500°C及压力约5十仡帞GPa) 进行的烧结法使之黏合在一起。此多结晶体形态是「各向同性」的 – 即是无论在任何方向都能展现统一的属性。
聚晶金刚石多生产于一个硬质合金烧结碳化物的基底物,使能提供一个金属催化剂的渠道,产生烧结作用 (例如:钴)。在极端的压力及温度下,此钴渗入微米金刚石粉末的层面,令旁边的颗粒能烧结在一起。很小量的钴残留物已能令聚晶金刚石变得更坚硬和具传导性,所以聚晶金刚石可能适用于电火花线切割;而碳化钨硬质合金基底物亦可焊接聚晶金刚石。
多晶金刚石层
在以上扫瞄电子显微照相的金刚石是黑色的,而金属粘结剂则是白色的。
分界面
在以上扫瞄电子显微照相的金刚石是在上面的,而烧结硬质合金基片就在底部。
聚晶金刚石分不同品质级别,粒度大小及钴含量都有所不同,在木材业/复合材料工业已被采用超过三十年。
聚晶金刚石刀具被广泛应用于汽车工业及航空和航天工业,非常适合用于加工坚韧研磨铝合金,及高磨蚀材料如碳纤维、陶瓷及木屑压合板、中密度纤维板、碎料板及高密度纤维板。大量生产、紧密度容限及高度耐磨工件亦非常适合用作聚晶金刚石加工。
工件材料 | 切割速度 (米/分钟) | 进给速率 (毫米/rev) | 切割深度 (毫米) |
---|---|---|---|
铝 | 600-1000 | < 0.50 | < 4.0 |
铝合金 (Si 4 - 8%) | 100-2500 | < 0.50 | < 4.0 |
铝合金 (Si 9 - 13%) | 100-1500 | < 0.50 | < 3.0 |
铝合金 (Si >13%) | 100-1000 | < 0.40 | < 2.5 |
铝合金 (Si >21%) | 50-200 | < 0.30 | < 2.0 |
黄铜及青铜 | 100-1000 | < 0.50 | < 3.0 |
碳纤维复合材料 | 200-1500 | < 0.30 | < 3.0 |
陶瓷 | 100-600 | < 0.50 | < 2.0 |
玻璃纤维增强塑料 (玻璃钢) | 100-800 | < 0.50 | < 5.0 |
金属基复合材料 | 100-600 | < 0.50 | < 3.0 |
烧结碳化钨 | 10-40 | < 0.30 | < 1.0 |
钛合金 | 50-200 | < 0.20 | < 2.0 |
木材 (中密度纤维板) | 100-4000 | < 0.50 | < 10.0 |
利用多晶的金刚石生产工具时需包含各种技巧,并视乎以下情况而定:
• 工具的物料及
• 工具的应用。
工具制造的过程包括: