由于复合材料(如纤维增强金属、纤维增强塑料、烧结材料、石英玻璃及陶瓷等),硬度高,有的脆性大,有的过于强韧,增强基体的纤维与硬物质在切削过程中相当于磨料反过来磨耗刀具,而且复合材料本身耐热性高,导热性差,切削温度传导不出去,一般刀具材料的红硬性都有一定限度,故在加工过程中刀具很快被磨损。所以金刚石涂层就得到刀具行业的广泛应用。
金刚石涂层分为:
1.天然金刚石(ND);
2.人造聚晶金刚石(PCD);
3.人造聚晶金刚石复合片(PCD/CC);
4.金刚石薄膜涂层刀具(CD);
5.金刚石厚膜涂层刀具(TFD);
6.类金刚石(DLC)涂层,价格相对于金刚石涂层便宜优惠,所以得到市场很好的反响。
类金刚石(DLC)涂层
在金刚石涂层实用化、商品化过程中,人们又开发了DLC类金刚石涂层。它是金刚石与石墨结构的非晶质碳膜,具有接近金刚石的高硬度,以不同的涂层方法制成后,其硬度约为HV~,摩擦系数低(0.~0.),表面非常平滑粗糙度可达Ra0.01μm,而金刚石涂层沉积膜因是金刚石结晶体,结晶晶粒取向不同,形成突起部分,致使表面粗糙度不佳。
一般方法制成的DLC涂层,涂层中氢、碳团及不纯物质少,其品质可与金刚石涂层相匹敌。DLC涂层在表面粗糙度、摩擦系数、抗粘结熔结性能方面比金刚石涂层好,价格也有优势,在复合材料加工方面是值得推荐的优异刀具材料。
DLC涂层刀具加工实例
1、球头立铣刀加工铝合金。
好的DLC涂层适合对铝合金的高质量加工,新方法的DLC涂层抗粘结熔结性好,DLC涂层未出现粘结。
2、玻璃纤维增强塑料(GFRP)加工。
GFRP俗称玻璃钢,又强又韧。近来广泛采用的(Al,Ti)N涂层硬度一般只有HV,而使用了DLC涂层后,现加工零件中6mm宽,0.5mm深槽,镀DLC涂层刀具可加工12个零件,而用(Ti,Al)N涂层的只能加工3个。