CVD金剛石涂層刀具在3D玻璃、陶瓷及高端材料應(yīng)用領(lǐng)域大放光彩

金剛石涂層厚度的選擇問題，并不是“越厚越好”，耐磨性能的提高，金剛石涂層的品質(zhì)作用要大于厚度的作用。隨著3D玻璃市場全面爆發(fā)，石墨材料在3D玻璃熱彎模具應(yīng)用上的優(yōu)良性能已經(jīng)得到了業(yè)界的一致認可，而由于石墨材料的高磨蝕性、強韌性，因此對石墨模具的加工環(huán)境要求非常嚴格，為保證石墨模具擁有良好的精度，光潔度，穩(wěn)定性，除了需要安靜的環(huán)境，機身本身吸塵能力外，石墨加工刀具也成為加工環(huán)節(jié)的重中之重，選用適合于高速加工的刀具，需要從提高耐用度、可靠性和安全性的角度，對刀具基體與涂層材料和刀具與工件材料匹配等方面進行綜合考慮。

經(jīng)過對各種刀具材料不斷實驗和驗證，CVD金剛石涂層刀具的使用壽命是硬質(zhì)合金的8～10倍，CVD金剛石涂層刀具的允許切削速度比硬質(zhì)合金刀具高2～3倍，切削刃鋒利且一致性好，摩擦系數(shù)低，可在高轉(zhuǎn)速和低進給下實現(xiàn)薄壁石墨模具的高速高精密加工，同時CVD金剛石涂層刀具的高使用壽命，因此在眾多刀具材料中受到各石墨加工廠商的青睞！

按晶粒尺寸大小，CVD金剛石涂層可分為微米金剛石涂層和納米金剛石涂層。微米金剛石涂層的晶粒尺寸通常在500nm到幾微米之間，由柱狀生長的金剛石晶粒競爭性生長形成，具有硬度高、表面耐磨性好等優(yōu)異特性，可以顯著降低刀具磨損速率，提高刀具壽命。然而，微米金剛石涂層的表面較為粗糙（Ra值通常為幾百納米），涂層韌性及抗裂紋擴展能力較差，表面裂紋容易沿晶界區(qū)域擴展而引起涂層脫落，使得刀具表面在沒有達到磨鈍標準之前，涂層已經(jīng)脫落。納米金剛石涂層是由呈團簇狀分布的納米級金剛石晶粒構(gòu)成，晶粒尺寸通常在100nm以下，表面光滑性好（Ra值小于100納米），在切削過程中可顯著降減摩擦，從而降低切削力和切削熱，提高刀具壽命。納米金剛石涂層雖具有良好的抗裂紋擴展能力，然而，與微米金剛石相比，它與基體結(jié)合強度相對較低，加工過程中容易出現(xiàn)涂層脫落等非正常失效。

金剛石涂層刀具選擇應(yīng)用的主要依據(jù)是工件材料的屬性及加工質(zhì)量要求。對于EDM石墨模具加工來說，銑削加工過程的實質(zhì)類似于“磨削”過程，此時需要刀具表面的“微刃口”數(shù)量多而且耐磨，應(yīng)選擇晶粒較大的微米金剛石涂層。對于應(yīng)用于陶瓷加工的模具來說，要求表面光潔度高，應(yīng)在精加工階段選用納米金剛石涂層。在鋁合金的加工中，“黏刀”現(xiàn)象的嚴重性高于刀具磨損，此時對刀具耐磨性的要求相對較低，應(yīng)選擇摩擦系數(shù)低的納米金剛石涂層。對于碳纖維復(fù)合材料，由于纖維材料本身具有強烈的磨蝕性能，既要求刀具具有很好的耐磨性能，又要降低加工過程的切削力和切削熱，應(yīng)采用微／納米復(fù)合金剛石涂層。特別說明一下，金剛石涂層厚度的選擇問題，并不是“越厚越好”，耐磨性能的提高，金剛石涂層的品質(zhì)作用要大于厚度的作用。 （機經(jīng)網(wǎng)）