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木材切削原理与木工刀具(220)一一刀具材料之金刚石!

发布者: 小李 | 发布时间: 2019-4-2 07:52| 查看数: 162| 评论数: 0|帖子模式

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天然金刚石的结晶是一种各向异性体,不同晶面的强度、硬度及耐磨性相差达10500倍。因此,选择适宜的结晶方向制作刀具能大幅度地提高刀具的耐磨性。

金刚石材料是自然界最硬的物质,用其制作的木工刀具有极高的硬度和耐磨性,摩擦系数低于其他刀具材料,有很高的导热系数和很低的热膨胀系数,刀具刃口非常锋利,切屑极薄等优越性能,天然金刚石不仅来源少,且价格昂贵,还存在冲击韧性低和热稳定性差、质较脆、加工困难、刀具刀刃长度有限等缺陷。



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因此,在工业上使用的是一定粒度的金刚石微粒(表层)与硬质合金(基体衬垫)在高温高压下烧结成的复合烧结体,即人造聚晶金刚石( Polycrystallinediamond,简称PCD)复合刀片。聚晶金刚石其晶体各向同性相互间有很强的结合力,刀具的耐磨性不随方向而变化,材质稳定,切削性能可以预测,虽然硬度比天然金刚石小,但强度及韧性优于天然金刚石,不易碎裂损坏,故使用寿命更长。

聚晶金刚石是以碳、石墨或金刚石粉末为原料,添加少量金属结合剂,如铜、钴等,在高温、高压下烧结而成的。由于金刚石晶粒在烧结过程中,无序排列,因此,PCD为各向同性体。生产中采用在硬质合金基体上烧结一层0.5~1.0mm厚PCD的复合片,PCD复合刀片的抗冲击性和硬质合金基体一致,同时提高了可焊性。PCD存在的主要间题是制造形状复杂或小尺寸的刀具困难,而且价格相对比较贵。聚晶金刚石与 硬质合金材料性能比较见表10--6。

表10-6聚晶金刚石与硬质合金材料性能

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金刚石刀具按其成分和制造方法不同可分为:整体聚晶金刚石刀片、聚晶金刚石复合刀片和气相沉积金刚石薄膜涂层刀片。聚晶金刚石复合刀片主要用于强化木地板、多 层实木复合地板、竹地板和实木门等制品的切削加工。


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