多晶金刚石刀具的制造工艺

2019-06-19 10:09:30
摘要 图1多晶金刚石刀具的制作工艺流程多晶金刚石刀具的制作工艺流程如图1所示。多晶金刚石工具的制造过程主要包括多晶金刚石微粉的制造和分选,多晶金刚石复合片的合成、研磨与切割,以及多晶金刚...

微信截图_20190619100832.png

图 1 多晶金刚石刀具的制作工艺流程

多晶金刚石刀具的制作工艺流程如图 1 所示。多晶金刚石工具的制造过程主要包括多晶金刚石微粉的制造和分选,多晶金刚石复合片的合成、研磨与切割,以及多晶金刚石刀片的焊接和刃磨。

 制造复合片

多晶金刚石复合板是通过将人工合成的金刚石颗粒/ 粉末与金属粘合剂(如 Co,Ni 等)以一定比例混合并在高温和高压(一千到两千摄氏度,五万到十万个大气压)下烧结而制备的。在烧结过程中,粘接剂熔化,形成以铁(Fe),钴(Co),镍(Ni)等为主要成分的金刚石晶体之间的键合桥,金刚石晶体以嵌入桥的形式嵌入到键合桥的骨架中。对于烧结复合板,仍然需要根据需要进行研磨和抛光以及其他相应的物理和化学处理。

多晶金刚石复合刀片的切割工艺

多晶金刚石复合板材硬度高,因此后续切削加工必须采用特殊加工方法,如线切割加工法(Wire cut Electrical Discharge Machining,简称 WEDM),电火花加工法(Electrical  Discharge  Machining,简称 EDM),超声波加工法(Supersonic  Machining,简称 SM),激光加工法(Laser  Processing,简称 LP),高压水射流加工法(High-pressure  Waterjet Machining,简称 HWM)等工艺。

在上诉五种加工方法中,电火花加工法(ElectricalDischarge Machining,简称 EDM)效果更好。由于多晶金刚石中存在键合桥,因此在导电工作流体的条件下通过使用脉冲电压将电极金属附近的工作流体形成为放电通道。局部产生放电火花,瞬时高温使多晶金刚石的特定部分熔化并脱落,从而形成各种形状的所需坯料,例如三角形或矩形。EDM-多晶金刚石复合板的效率和表面质量受诸如金刚石的粒度,多晶金刚石复合板的层厚度和电极质量等因素的影响。

多晶金刚石复合刀片的焊接工艺

大多数多晶金刚石复合板和刀体被钎焊,并且多晶金刚石复合板被焊接到硬质合金基板上。焊接方法主要包括激光焊接,真空扩散焊接,真空钎焊,高频感应钎焊等。目前,由于高频感应加热钎焊成本低,它被广泛用于多晶金刚石刀片的焊接。

在多晶金刚石复合与硬质合金基体的焊接过程中,对焊接后刀具性能影响较大的因素有:焊接温度、焊剂的选择等。在焊接过程中,控制焊接温度非常重要。另一方面,如果焊接温度太高,则多晶金刚石复合片材容易被氧化并进一步石墨化,导致“过度烧蚀”,这会影响多晶金刚石复合片材和硬质合金基材的可焊性。传统的手工焊接方法生产效率低,产品质量不稳定。现如今,多晶金刚石复合片与硬质合金基体的焊接多采用自动高频焊接工艺,焊接效率高、产品质量一致性好。

多晶金刚石刀具的刃磨工艺

多晶金刚石复合材料叶片的硬度非常高,因此其去除率极低,约为硬质合金去除率的千分之一甚至万分之一。因此,多晶金刚石工具的锐化过程主要通过使用树脂结合金刚石砂轮或陶瓷结合金刚石砂轮来进行。由于树脂结合剂金刚石砂轮和陶瓷结合剂金刚石砂轮的磨料也是金刚石颗粒/粉末,与多晶金刚石刀具相同,因此其磨削规律比较复杂。

用于树脂或陶瓷粘结选择的砂轮应根据磨床的类型和加工条件。由于电火花加工技术不受接地工件硬度的影响,因此用电火花磨削技术研磨多晶金刚石具有更好的研磨效果。某些复杂形状的多晶金刚石刀具(如木工刀具)的磨削,不能采用传统的金刚石砂轮磨削的方式,仅能采用这种适合复杂形状的电火花磨削的工艺具。随着多晶金刚石刀具应用的不断推广,以及电火花磨削技术的发展,电火花磨削(Electrical  Discharge  Grilling,简称 EDG)技术将成为多晶金刚石刀具磨削的一个趋势。


  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

日美将在美合建人造钻石工厂,强化芯片供应

日美将在美合建人造钻石工厂,强化芯片供应

​根据路透社与财联社等媒体报道,日本与美国正共同推动在美国本土建设一座合成钻石(人造金刚石)工厂。该项目已被列为日本总额5500亿美元对美投资计划中的优...

日期 2026-01-29   刀具新闻
2025年工具进出口海关数据分析

2025年工具进出口海关数据分析

​中国机床工具工业协会工具分会秘书处收集、整理了2025年工具(刀具、量具、量仪)进出口海关数据,并进行了计算和分析,供业界参考......

日期 2026-01-29   刀具新闻
黄河旋风: 热沉片车间将于2月份量产

黄河旋风: 热沉片车间将于2月份量产

​据河南省科技厅官微1月22日消息,国内超硬材料龙头黄河旋风宣布,成功研制出国内可量产的最大8英寸金刚石热沉片,一举打破制约该产品产业化的尺寸瓶颈......

日期 2026-01-29   刀具新闻
河南超硬材料产业突破关键技术 实现高端制造领域国产替代

河南超硬材料产业突破关键技术 实现高端制造领域国产替代

​据河南省科学技术厅消息,河南作为我国超硬材料产业的核心区,正通过持续创新,在半导体芯片制造、高端芯片散热等关键领域实现技术突破与国产化替代,推动产业向...

日期 2026-01-29   刀具新闻
向金刚石工具、功能性材料发展!商丘2026年制造业立市行动方案征求意见

向金刚石工具、功能性材料发展!商丘2026年制造业立市行动方案征求意见

​近日,商丘市工业和信息化局发布通知,就《商丘市2026年制造业立市行动方案》(以下简称“行动方案”)公开征求社会意见,1月29日截止......

日期 2026-01-29   刀具新闻
浙江省“十五五”规划征求意见:发展金刚石、氧化镓、碳化硅、氮化镓等

浙江省“十五五”规划征求意见:发展金刚石、氧化镓、碳化硅、氮化镓等

​近日,浙江省经济和信息化厅发布通知,就《浙江省“十五五”新型工业化规划(征求意见稿)》(以下简称《规划》)公开征求社会意见。该《规划》以2026-20...

日期 2026-01-29   刀具新闻
行业先锋齐聚南京,共话智造增效新未来——2026智能制造拓界增效技术研讨会成功举行

行业先锋齐聚南京,共话智造增效新未来——2026智能制造拓界增效技术研讨会成功举行

2026年1月17日,由沃尔德(南京)精密切削技术有限公司主办的“2026智能制造拓界增效技术研讨会”在南京市荟枫酒店成功举行。本次研讨会以“精密赋能制...

日期 2026-01-23   刀具新闻
沃尔德|刘连东、华金国入选 2025 年“嘉兴良匠”培养项目

沃尔德|刘连东、华金国入选 2025 年“嘉兴良匠”培养项目

近日,嘉兴市总工会、嘉兴市人力资源和社会保障局等部门联合公布2025年“嘉兴良匠”培养项目人员名单。沃尔德刘连东、华金国成功入选。沃尔德副总经理唐文林(...

日期 2026-01-23   刀具新闻
河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班4月开班

河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班4月开班

​河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班,定于2026年4月13日—19日,在河南工业大学超硬材料磨料磨具行业学院正式开班......

日期 2026-01-23   刀具新闻
河南工业大学材料学院举行“奔朗奖教奖学金”颁奖暨创新创业导师聘任仪式

河南工业大学材料学院举行“奔朗奖教奖学金”颁奖暨创新创业导师聘任仪式

1月17日下午,河南工业大学材料科学与工程学院四楼会议室温暖如春,“奔朗奖教奖学金”颁奖暨创新创业导师聘任仪式在此隆重举行。材料科学与工程学院党委书记车...

日期 2026-01-23   刀具新闻