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
、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