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PCD的應用

2023-01-13
工業(yè)發(fā)達國家對PCD刀具的研究開展較早,其應用已比較成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金剛石以來,對PCD刀具切削性能的研究獲得了大量成果,PCD刀具的應用范圍及使用量迅速擴大。國際上著名的人造金剛石復合片生產商主要有英國DeBeers公司、美國GE公司、日本住友電工株式會社等。據(jù)報道,1995年一季度僅日本的PCD刀具產量即達10.7萬把。PCD刀具的應用范圍已由初期的車削加工向鉆削、銑削加工擴展。由日本一家組織進行的關于超硬刀具的調查表明:人們選用PCD刀具的主要考慮因素是基于PCD刀具加工后的表面精度、尺寸精度及刀具壽命等優(yōu)勢。金剛石復合片合成技術也得到了較大發(fā)展,DeBeers公司已推出了直徑74mm、層厚0.3mm的聚晶金剛石復合片。
國內PCD刀具市場隨著刀具技術水平的發(fā)展也不斷擴大。中國第一汽車集團已有一百多個PCD車刀使用點,許多人造板企業(yè)也采用PCD刀具進行木制品加工。PCD刀具的應用也進一步推動了對其設計與制造技術的研究。國內的清華大學、大連理工大學、華中科技大學、吉林工業(yè)大學、哈爾濱工業(yè)大學等均在積極開展這方面的研究。國內從事PCD刀具研發(fā)、生產的有上海舒伯哈特、佛山邦納、常州默克工具、鄭州新亞、南京藍幟、深圳潤祥、成都工具研究所、成都戴夢迪等幾十家單位。PCD刀具的加工范圍已從傳統(tǒng)的金屬切削加工擴展到石材加工、木材加工、金屬基復合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通過對近年來PCD刀具應用的分析可見,PCD刀具主要應用于以下兩方面:①難加工有色金屬材料的加工:用普通刀具加工難加工有色金屬材料時,往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷,而PCD刀具則可表現(xiàn)出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型發(fā)動機活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機理的研究已取得突破)。②難加工非金屬材料的加工:PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、碳纖維增強塑料(CFRP)、人造板材等難加工非金屬材料的加工。如華中理工大學1990年實現(xiàn)了用PCD刀具加工玻璃;強化復合地板及其它木基板材(如MDF)的應用日趨廣泛,用PCD刀具加工這些材料可有效避免刀具易磨損等缺陷。

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