聚晶鑽石 |
PCD 聚晶鑽石 POLYCRYSTALLINE DIAMOND
PCD單刀是由鑽石層和碳化鎢基座結合而成之刀具材料,然而這兩種材料的結合,是藉著高溫
高壓之下經過複雜的製程而成的,通常PCD之粗胚就像一片迷你CD片,需經上下研磨、拋光
及線切割、雷射切割方能運用於各式各樣車刀上。
PCD 加工對象
非鐵金屬 | 非金屬 |
鋁合金 矽鋁合金 黃銅、青銅合金 紅銅合金 鉛合金、鎂合金 預燒結碳化鎢 燒結後碳化鎢 巴比合金 銀、鋅、錫、白金 | 環氧樹脂 玻璃纖維 碳素 石墨 塑膠 橡膠 石棉 木材 |
PCD人造聚晶鑽石沒有結晶方向,而一般天然鑽石則有,因此必須小心找出結晶線
的方向方能發揮它的效果,然而PCD的結晶沒有特別的方向性,不會有軟硬並存的面。
種類 | 相對耐磨耗性 | 硬度 (kg / mm2) knoop scale |
PCD 單晶天然鑽石 碳化鎢 | 250 96~245 25~30 | 6500~8000 8000~12000 1800~2200 |
PS:車削硬橡膠材料,以刀具腹部磨耗到某一定值,所花費時間而作成之結論。
PCD人造聚晶鑽石,有不同顆粒結晶構造,主要成分 1µ、2µ、5µ、10µ、25µ、25µ + 5µ等,
而鑽石層顆粒大小則又關係著被加工物表面粗度及刀具壽命之關鍵。
PCD人造鑽石之應用
人造鑽石加工對象,是非鐵、鈷、鎳基之金屬為主,(如表一)因此汽車、機車、自行車
使用相當廣泛。
一般而言,目前使用陶瓷車刀,碳化鎢車刀均有可能改用PCD刀具,因為PCD具有較佳
的耐磨耗性與硬度之特性,而這樣方能發揮PCD的優點,例如單位時間的產能、停機
時間、更佳表面粗度、工件尺度一致性..等。
PCD人造鑽石車刀,可以濕式或乾式切削加工,但扔以濕式較佳,切削液可用水溶性油、乳化劑為主,
而好的切削液可有效降低切削熱量和刃先積屑之問題。
工件材料 | 切削速度(m/min) | 切削深度(m/m) | 進給率(mm/rev) |
低矽量鋁(4.5~7.5%) | 350~1600 | 0.05~2.50 | 0.10~0.40 |
中矽量鋁(7.5~12%) | 350~1300 | 0.05~2.50 | 0.10~0.40 |
高矽量鋁(16~18%) | 160~800 | 0.05~2.50 | 0.05~0.25 |
紅銅合金 | 350~1000 | 0.15~2.50 | 0.05~0.20 |
燒結後碳化鎢 | 15~25 | 0.05~0.60 | 0.10~0.20 |
玻璃纖維 | 100~800 | 0.15~0.50 | 0.03~0.25 |
碳素 | 160~700 | 0.15~2.50 | 0.15~0.40 |
陶瓷 | 70~250 | 0.05~1.50 | 0.03~0.15 |