用戶(hù)在選擇和使用金剛石涂層刀具之前，必須了解有關(guān)金剛石涂層刀具的以下幾點(diǎn)常識：

涂層的區別

非晶金剛石(也稱(chēng)為類(lèi)金剛石碳——譯注)涂層是采用PVD工藝沉積的一種碳膜。它既具有一部分金剛石的SP3鍵，又具有一部分碳的SP2鍵；其成膜硬度很高，但又低于金剛石膜的硬度；其厚度也比我們通常沉積的金剛石膜要薄一些。加工石墨時(shí)，非晶金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質(zhì)合金刀具的2-3倍。與之相比，CVD金剛石則是采用CVD工藝沉積的純金剛石涂層，加工石墨時(shí)的刀具壽命是硬質(zhì)合金刀具的12-20倍，從而可減少換刀次數，提高加工的可靠性和精度一致性。

加工淬硬鋼

金剛石由碳原子構成。某些材料受熱時(shí)，會(huì )從金剛石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。鐵就是此類(lèi)材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料時(shí)，摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì )使金剛石中的碳原子擴散到鐵中，從而造成金剛石涂層因化學(xué)磨損而提前失效。

刀具的限制

重磨和(或)重涂層的金剛石涂層刀具質(zhì)量難以保證由于刀具表面生成的涂層為純金剛石，因此用金剛石磨輪對刀具進(jìn)行重磨需要耗費很長(cháng)時(shí)間。此外，為使金剛石生長(cháng)而采用的刀具。制備工藝會(huì )改變刀具表面的化學(xué)特性，由于涂層時(shí)要求對這種化學(xué)特性進(jìn)行非常精確的控制，因此刀具重新涂層的效果難以得到保證。

刀具的壽命

與任何其他刀具一樣，金剛石涂層刀具的壽命也各不相同，主要取決于被切削材料、選用的進(jìn)給率和切削速度，以及工件的幾何形狀等。一般來(lái)說(shuō)，加工石墨的金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質(zhì)合金刀具的10-20 倍，在某些情況下甚至可能更長(cháng)。這樣，就能用一把刀具完成幾乎任何加工任務(wù)，無(wú)需因刀具磨損而換刀，避免了加工中斷和重新校準，從而有可能實(shí)現無(wú)人值守加工。在復合材料的加工中，也完全可能獲得較長(cháng)的刀具壽命。

據報道，在加工高密度玻璃纖維、碳纖維和Gl0-FR4等難加工復合材料時(shí)，金剛石涂層刀具的壽命可高達未涂層硬質(zhì)合金刀具的70倍。

存在的問(wèn)題

金剛石涂層的剝落可以預防涂層剝落是金剛石涂層刀具的一個(gè)嚴重問(wèn)題，也是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題(尤其在加工碳纖維之類(lèi)材料時(shí))，會(huì )導致刀具壽命難以預測。上世紀90年代后期，界面化學(xué)特性被確定為是影響金剛石涂層粘附性能的重要因素。通過(guò)選擇兼容性好的硬質(zhì)合金化學(xué)特性、采用適當的預處理技術(shù)和合理的沉積反應條件，就有可能減輕或消除金剛石涂層的剝落，穩定地實(shí)現平穩的磨損模式。在顯微鏡下觀(guān)察正常磨損的金剛石涂層刀具，可以發(fā)現，金剛石被穩定磨損直至硬質(zhì)合金基體，而沒(méi)有發(fā)生崩刃或剝落。

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