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金刚石工具的产品发展背景

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-01-31 13:41   点击:292  编辑:admin   手机版

一、金刚石工具的产品发展背景

工具,是人类能力的延伸,是推动社会发展进步的杠杆。在人类发展史上工具起着不可替代的作用,并且随着高效率、高精度的工作要求,对工具的生产技术要求越来越高。50年前人们在苦苦寻求如何改变硬脆材料加工业艰辛而又效率低下劳动状态,直到1955 年人造金刚石首次在美国合成成功,为金刚石工具的制造及推广奠定了基础,同时也为许多艰难的硬脆非金属材料加工业带来了曙光,成为人类史上的一次划时代的工具革命,其加工效率明显地高于以往,金刚石工具以其无与伦比的性能优势,成为当今公认的、唯一有效的硬脆非金属材料加工工具,比如,只有用金刚石刀具能加工超硬的陶瓷,尚无其他代用品。金刚石砂轮用来磨削硬质合金,比碳化硅耐用一万倍。用金刚石磨料代替碳化硅磨料加工光学玻璃,生产效率可以提高数倍至数十倍。金刚石聚晶拉丝模比用硬质合金的拉丝模的使用寿命长250 倍。

随着我国经济的不断发展,金刚石工具不仅被广泛用于民用建筑与土木工程、石材加工业、汽车工业、交通工业、地勘与国防工业等领域和其它现代高新技术领域,而且在宝石、医疗器械、木材、玻璃钢、石材工艺品、陶瓷和复合非金属硬脆材料等众多新领域不断出现,社会对金刚石工具的需求量正在逐年大幅增加。

就产品定位而言,金刚石工具市场大体上分为专业市场和通用市场。专业市场对金刚石工具的要求主要体现在对性能指标要求较高,即针对特定切割设备、特定切割材料,要求金刚石工具必须满足一定切割效率、切割寿命和加工精度等技术指标。专业金刚石工具就其产量来说仅为金刚石工具产品总量的10%左右,但其市场销售额却占金刚石工具市场总额的80%~90%。

20 世纪60 年代,金刚石工具制造业率先在欧美发达国家实现产业化并迅速发展。70 年代,日本以其相对较低的制造成本赢得竞争优势,迅速成为金刚石工具制造业的主导者之一。80 年代,韩国替代日本成为金刚石工具产业的后起之秀。90 年代,伴随着中国制造产业在全球的崛起,中国金刚石工具制造业也开始起步,并逐渐显示出强大竞争力,经过十多年的发展,中国已有金刚石工具生产厂家上千家,年产值超过百亿元,已成为继韩国之后目前国际金刚石工具市场的主要供应国之一。

随着中国在金刚石工具制造业上的技术积累与进步,中国金刚石工具企业目前已完全具备制造中高档金刚石工具的能力,并具有显著的产品性价比优势,西方国家以往在中高端专业市场的技术垄断已经被打破。中国金刚石工具企业进军中高端市场的趋势已经显现。

就产品类型而言,中国金刚石工具企业主要生产:金刚石锯片、金刚石钻头、金刚石碗磨和金刚石刀具、金刚石、金刚石树脂磨块等几类产品。其中,金刚石锯片是我国金刚石工具企业产量最大的品种。 1、 按结合剂划分有:树脂、金属和陶瓷结合剂金刚石工具三大类。金属结合剂工艺分为烧结、电镀和钎焊等几类。

2、 按用途结构划分

有:磨具――砂轮、滚轮、滚筒、磨边轮、磨盘、碗磨、软磨片等;

锯切工具――圆锯片、排锯、绳锯、筒锯、带锯、链锯、丝锯;

钻探工具――地质冶金钻头、油(气)井钻头、工程薄壁钻头、石材钻头、玻璃钻头等;

其它工具――修整工具、刀具、拉丝模等。

与金属结合剂胎体相比,树脂、陶瓷结合剂胎体强度较低,不适合做锯切、钻探、修整类工具,一般只有磨具类产品。 根据其的不同,主要分为:金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具等几个大类。

二、铝合金机械加工。用什么材质的车刀最理想?

【铝合金的加工工艺】

硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金,推荐使用金刚石刀具,但这不是绝对的,硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。

硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用普通硬质合金,也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化,切铝合金就会不够锋利),而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物,可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。

建议使用下列三类刀具之一:

1.不镀层的超细颗粒硬质合金刀具

2.带未含铝镀层(PVD)方法的硬质合金刀具,如镀TiN、TiC等

3.用金刚石刀具

刀具的容屑空间要大,一般建议用2齿,前角、后角要大(如12°-14°,包括端齿后角)。

如果只是一般铣面,可以用45°主偏角的可转位面铣刀,配用专门加工铝合金的刀片,应该效果更好

三、铝合金机械加工用什么材质的车刀好?

【铝合金的加工工艺】

硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金,推荐使用金刚石刀具,但这不是绝对的,硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。

硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用普通硬质合金,也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化,切铝合金就会不够锋利),而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物,可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。

建议使用下列三类刀具之一:

1.不镀层的超细颗粒硬质合金刀具

2.带未含铝镀层(PVD)方法的硬质合金刀具,如镀TiN、TiC等

3.用金刚石刀具

刀具的容屑空间要大,一般建议用2齿,前角、后角要大(如12°-14°,包括端齿后角)。

如果只是一般铣面,可以用45°主偏角的可转位面铣刀,配用专门加工铝合金的刀片,应该效果更好

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