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體積濃度是金剛石工具的重要參數(shù)
體積濃度表示結(jié)塊中金剛石所占體積的多少,并規(guī)定,當金剛石的體積占總體積的1/4時的濃度為100%。因為,還要考慮其他的因素,要防止過于激烈的界面反應(yīng)發(fā)生,以至于造成對金剛石的嚴重腐蝕和金剛石強度的降低。增大金剛石濃度可望延長鋸片的壽命,因為增加濃度即減小了每粒金剛石所受的平均切削力。但增加濃度必然增加鋸片的成本,因而存在一個經(jīng)濟的濃度,且該濃度隨鋸切率增大而增大。
金剛石圓鋸片在切割石材的過程中,會受到離心力、鋸切力、鋸切熱等交變載荷的作用。由于力效應(yīng)和溫度效應(yīng)而引起金剛石圓鋸片的磨破損。
金剛石鋸片的應(yīng)用范圍
難加工有色金屬材料的加工:加工銅、鋅、鋁等有色金屬及其合金時,材料易粘附刀具,加工困難。利用金剛石摩擦系數(shù)低、與有色金屬親和力小的特點,金剛石刀具可有效防止金屬與刀具發(fā)生粘結(jié)。
超精密加工:隨著現(xiàn)代集成技術(shù)的問世,機加工向方向發(fā)展,對刀具性能提出了相當高的要求?;瘜W(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法是采用一定的方法把含有C源的氣體,在極低的氣體壓強下,使碳原子在一定區(qū)域沉積下來,碳原子在凝聚、沉積過程中形成金剛石相。由于金剛石摩擦系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱率高,能切下極薄的切屑,切屑容易流出,與其它物質(zhì)的親和力小,不易產(chǎn)生積屑瘤,發(fā)熱量小,導(dǎo)熱率高,可以避免熱量對刀刃和工件的影響,因此刀刃不易鈍化,切削變形小,可以獲得較高質(zhì)量的表面。
金剛石的主要加工方法
目前金剛石的主要加工方法有以下四種:薄膜涂層刀具、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結(jié)體刀具和單晶金剛石刀具。
薄膜涂層刀具:薄膜涂層刀具是在剛性及高溫特性好的集體材料上通過化學(xué)氣相沉積法沉積金剛石薄膜制成的刀具。制膜時產(chǎn)生的熱應(yīng)力小,因此可作為刀體的基體材料。
強炭粉末元素,提高金剛石把持力
雖入強炭粉末元素,提高金剛石把持力。在金剛石鋸片加工過程中,刀頭胎體如果對金剛石有好的把持力,金剛石則會出刃良好,不會過早脫落,切割時鋒利,。
一般可通過對金剛石表面鍍覆一層強炭化合物,形成金屬元素,如鍍、鈦、鉻、鎳、鎢等,以提高金剛石同胎體粉末的鍵合,并有利于防止金剛石在高溫?zé)Y(jié)后的氧化與石墨化;
另外還可以通過在胎體粉末中,添加少量強炭粉末元素,如:鉬、鉻、鎢粉等。線速度應(yīng)與加工石材的硬度和耐磨性相適應(yīng),建議選擇下表線速度切割不同類型的石材。由于這類粉末對金,剛石的潤濕性與親和力較好,燒結(jié)時在金剛石與胎體金屬表面形成炭化物合金,有利于金剛石與胎體金屬的化學(xué)鍵合與冶金結(jié)合,從而大大提高著胎體對金剛石的把持力。