1. pcd是什麼怎麼做的
人造聚晶金剛石(PCD)高溫高壓下將金剛石微粉加溶劑聚合而成多晶體材料。一般情況下製成以硬質合金為基體整體圓形片,稱為聚晶金剛石復合片。
PCD刀具比天然金剛石抗沖擊抗震性能高出很多。與硬質合金相比,硬度高出3-4倍;耐磨性壽命高50-100倍;切削速度可提高5-20倍;粗糙度可達到Ra0.05μm。切削效率高、加工精度穩定。
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2. 焊pcd復合片和yg8合金圓棒焊接應力怎麼產生的
焊接應力的產生主要是由於加熱和冷卻的不均勻,由於pcd復合片和YG8合金的熱膨脹系數相差較大,如果加熱速度或冷卻速度較快,很容易在焊接部位產生較大的焊接應力。可以考慮焊後緩冷以及低溫退火等控制焊後殘余應力。
3. PCD是什材料,其硬度是多少能加工那些金屬材料
PCD刀具主要材料是金剛石粉末,佐以一定的股捏硅鐵等金屬以及結合劑,在高溫高壓狀態下生產出來的。
硬度的話是普通硬質合金刀具的100多倍。可以達到>8000HV。熱傳導系數也要高出6,7倍。
PCD刀具主要應用於以下兩方面:
1.難加工有色金屬材料的加工:用普通刀具加工難加工有色金屬材料時,往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷,而PCD刀具則可表現出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型發動機活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機理的研究已取得突破)。
2.難加工非金屬材料的加工:PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、碳纖維增強塑料(CFRP)、人造板材等難加工非金屬材料的加工。
PCD是生產中最常用的金剛石材料,它不僅適用通常機械加工領域,還廣泛地應用在汽車、摩托車、高速列車、石油、化工、建築、木材加工以及航空航天等工業部門。
在汽車和摩托車領域中,PCD適用於加工發動機鋁合金活塞的裙部、銷孔、汽缸體、變速箱、化油器等耐磨零部件。
在加工高硬度、高脆性材料時,PCD刀具的粘結磨損並不明顯;相反,在加工低脆性材料(如碳纖維增強材料)時,刀具的磨損增大,此時粘接磨損起主導作用。
4. pcd焊接刀具到底是鉸刀還是鏜刀
究竟是鉸刀還是鏜刀,則要看刀具是否單刃切削,還是多刃切削。鏜刀一般是單刃切削,鉸刀一般是多刃切削。鉸刀是定尺寸刀具,不可能採用焊接的方法來製作。採用焊接的方法製作的刀具一般應該是鏜刀。
5. PCD刀具是如何焊接的
PCD刀具普通的有高頻焊、真空焊、激光焊等等工藝,採用焊料進行焊接,強度比較高!
有種叫做真空焊接機的,焊接PCD刀具非常好,強度很高!你可以去搜一下!
6. PCD是什麼意思
PCD:細胞程序性死亡(programmed cell death, PCD),又稱凋亡(apoptosis),是指細胞內由於受到某種基因調控時所採取的一種主動的有序的死亡方式。具體指細胞遇到內外環境因子刺激時啟動的一種自身保護措施,是一種主動的受基因調節控制的細胞自殺方式,包括一些分子機制的誘導激活和基因編程,通過這種方式去除體內非必需細胞或即將發生特化的細胞。PCD總是發生在生物生長發育過程中的某一特定的時間,特定的組織部位,涉及到某一個特定的細胞類型,這個過程是可以被檢測到的。該現象廣泛存在於動植物有機體中,目前對於PCD的研究,動物比植物方面的研究更為廣泛深入。
對於PCD的認識和研究最初是從觀察兩棲類動物的變態現象開始的,後來人們發現PCD普遍發生於無脊椎和脊椎動物體中,例如昆蟲變態反應中無用細胞的去除、蝌蚪尾巴的消失、脊椎動物和人類非功能性腺的退化以及皮膚表面細胞的死亡等等。自從Kerr於1972年首次對動物細胞凋亡(apoptosis)進行了詳細地描述後,動物細胞凋亡的研究取得了長足的進展。隨著研究的深入,科學家發現PCD現象也在植物中廣泛存在,如維管束分化過程中導管細胞的死亡;根尖伸長過程中根冠細胞的死亡;雌配子體發育過程中大孢子的退化死亡;花葯發育中絨氈層細胞的死亡;植物超敏反應中葉片細胞的死亡等等。
大量研究表明,發生PCD的細胞一般具有比較典型的形態和生化特徵,即細胞收縮、核濃縮、染色質邊緣化、核DNA被剪切成寡聚核小體大小的片段並最終被膜包圍形成凋亡小體(apoptosis body)等 。另外細胞凋亡的檢測也有很多方法,如顯微鏡觀察,TUNEL檢測,彗星電泳,DNA-Ladder等。
PCD的定義,PCD是英文Polycrystalline diamond的簡稱,中文直譯過來是聚晶金剛石的意思.它與單晶金剛石相對應.
摘自:中國機械資訊網
聚晶金剛石(PCD)刀具發展
1.概述
1.1 PCD刀具的發展
金剛石作為一種超硬刀具材料應用於切削加工已有數百年歷史。在刀具發展歷程中,從十九世紀末到二十世紀中期,刀具材料以高速鋼為主要代表;1927年德國首先研製出硬質合金刀具材料並獲得廣泛應用;二十世紀五十年代,瑞典和美國分別合成出人造金剛石,切削刀具從此步入以超硬材料為代表的時期。二十世紀七十年代,人們利用高壓合成技術合成了聚晶金剛石(PCD),解決了天然金剛石數量稀少、價格昂貴的問題,使金剛石刀具的應用范圍擴展到航空、航天、汽車、電子、石材等多個領域。
1.2 PCD刀具的性能特點
金剛石刀具具有硬度高、抗壓強度高、導熱性及耐磨性好等特性,可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態決定的。在金剛石晶體中,碳原子的四個價電子按四面體結構成鍵,每個碳原子與四個相鄰原子形成共價鍵,進而組成金剛石結構,該結構的結合力和方向性很強,從而使金剛石具有極高硬度。由於聚晶金剛石(PCD)的結構是取向不一的細晶粒金剛石燒結體,雖然加入了結合劑,其硬度及耐磨性仍低於單晶金剛石。但由於PCD燒結體表現為各向同性,因此不易沿單一解理面裂開。
PCD刀具材料的主要性能指標:①PCD的硬度可達8000HV,為硬質合金的80~120倍;②PCD的導熱系數為700W/mK,為硬質合金的1.5~9倍,甚至高於PCBN和銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;③PCD的摩擦系數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的摩擦系數為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;④PCD的熱膨脹系數僅為0.9×10 -6~1.18×10 -6,僅相當於硬質合金的1/5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度高;⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結在刀尖上形成積屑瘤。
1.3 PCD刀具的應用
工業發達國家對PCD刀具的研究開展較早,其應用已比較成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金剛石以來,對PCD刀具切削性能的研究獲得了大量成果,PCD刀具的應用范圍及使用量迅速擴大。目前,國際上著名的人造金剛石復合片生產商主要有英國De Beers公司、美國GE公司、日本住友電工株式會社等。據報道,1995年一季度僅日本的PCD刀具產量即達10.7萬把。PCD刀具的應用范圍已由初期的車削加工向鑽削、銑削加工擴展。由日本一家組織進行的關於超硬刀具的調查表明:人們選用PCD刀具的主要考慮因素是基於PCD刀具加工後的表面精度、尺寸精度及刀具壽命等優勢。金剛石復合片合成技術也得到了較大發展,DeBeers公司已推出了直徑74mm、層厚0.3mm的聚晶金剛石復合片。
國內PCD刀具市場隨著刀具技術水平的發展也不斷擴大。目前中國第一汽車集團已有一百多個PCD車刀使用點,許多人造板企業也採用PCD刀具進行木製品加工。PCD刀具的應用也進一步推動了對其設計與製造技術的研究。國內的清華大學、大連理工大學、華中理工大學、吉林工業大學、哈爾濱工業大學等均在積極開展這方面的研究。國內從事PCD刀具研發、生產的有上海舒伯哈特、鄭州新亞、南京藍幟、深圳潤祥、成都工具研究所等幾十家單位。目前,PCD刀具的加工范圍已從傳統的金屬切削加工擴展到石材加工、木材加工、金屬基復合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通過對近年來PCD刀具應用的分析可見,PCD刀具主要應用於以下兩方面:①難加工有色金屬材料的加工:用普通刀具加工難加工有色金屬材料時,往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷,而PCD刀具則可表現出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型發動機活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機理的研究已取得突破)。②難加工非金屬材料的加工:PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、碳纖維增強塑料(CFRP)、人造板材等難加工非金屬材料的加工。如華中理工大學1990年實現了用PCD刀具加工玻璃;目前強化復合地板及其它木基板材(如MDF)的應用日趨廣泛,用PCD刀具加工這些材料可有效避免刀具易磨損等缺陷。
2.PCD刀具的製造技術
2.1 PCD刀具的製造過程
PCD刀具的製造過程主要包括兩個階段:①PCD復合片的製造:PCD復合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結合劑(其中含鈷、鎳等金屬)按一定比例在高溫(1000~2000℃)、高壓(5~10萬個大氣壓)下燒結而成。在燒結過程中,由於結合劑的加入,使金剛石晶體間形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等為主要成分的結合橋,金剛石晶體以共價鍵形式鑲嵌於結合橋的骨架中。通常將復合片製成固定直徑和厚度的圓盤,還需對燒結成的復合片進行研磨拋光及其它相應的物理、化學處理。②PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括復合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步驟。
2.2 PCD復合片的切割工藝
由於PCD復合片具有很高的硬度及耐磨性,因此必須採用特殊的加工工藝。目前,加工PCD復合片主要採用電火花線切割、激光加工、超聲波加工、高壓水射流等幾種工藝方法,其工藝特點的比較見表1。
表1 PCD復合片切割工藝的比較
工藝方法 -工藝特點
電火花加工-高度集中的脈沖放電能量、強大的放電爆炸力使PCD材料中的金屬融化,部分金剛石石墨化和氧化,部分金剛石脫落,工藝性好、效率高
超聲波加工-加工效率低,金剛石微粉消耗大,粉塵污染大
激光加工 -非接觸加工,效率高、加工變形小、工藝性差
在上述加工方法中,電火花加工效果較佳。PCD中結合橋的存在使電火花加工復合片成為可能。在有工作液的條件下,利用脈沖電壓使靠近電極金屬處的工作液形成放電通道,並在局部產生放電火花,瞬間高溫可使聚晶金剛石熔化、脫落,從而形成所要求的三角形、長方形或正方形的刀頭毛坯。電火花加工PCD復合片的效率及表面質量受到切削速度、PCD粒度、層厚和電極質量等因素的影響,其中切削速度的合理選擇十分關鍵,實驗表明,增大切削速度會降低加工表面質量,而切削速度過低則會產生「拱絲」現象,並降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會降低切割速度。
2.3 PCD刀片的焊接工藝
PCD復合片與刀體的結合方式除採用機械夾固和粘接方法外,大多是通過釺焊方式將PCD復合片壓制在硬質合金基體上。焊接方法主要有激光焊接、真空擴散焊接、真空釺焊、高頻感應釺焊等。目前,投資少、成本低的高頻感應加熱釺焊在PCD刀片焊接中得到廣泛應用。在刀片焊接過程中,焊接溫度、焊劑和焊接合金的選擇將直接影響焊後刀具的性能。在焊接過程中,焊接溫度的控制十分重要,如焊接溫度過低,則焊接強度不夠;如焊接溫度過高,PCD容易石墨化,並可能導致「過燒」,影響PCD復合片與硬質合金基體的結合。在實際加工過程中,可根據保溫時間和PCD變紅的深淺程度來控制焊接溫度(一般應低於700℃)。國外的高頻焊接多採用自動焊接工藝,焊接效率高、質量好,可實現連續生產;國內則多採用手工焊接,生產效率較低,質量也不夠理想。
2.4 PCD刀片的刃磨工藝
PCD的高硬度使其材料去除率極低(甚至只有硬質合金去除率的萬分之一)。目前,PCD刀具刃磨工藝主要採用樹脂結合劑金剛石砂輪進行磨削。由於砂輪磨料與PCD之間的磨削是兩種硬度相近的材料間的相互作用,因此其磨削規律比較復雜。對於高粒度、低轉速砂輪,採用水溶性冷卻液可提高PCD的磨削效率和磨削精度。砂輪結合劑的選擇應視磨床類型和加工條件而定。由於電火花磨削(EDG)技術幾乎不受被磨削工件硬度的影響,因此採用EDG技術磨削PCD具有較大優勢。某些復雜形狀PCD刀具(如木工刀具)的磨削也對這種靈活的磨削工藝具有巨大需求。隨著電火花磨削技術的不斷發展,EDG技術將成為PCD磨削的一個主要發展方向。
3.PCD刀具的設計原則
3.1 刀具材料的選擇
(1)合理選擇PCD粒度
PCD粒度的選擇與刀具加工條件有關,如設計用於精加工或超精加工的刀具時,應選用強度高、韌性好、抗沖擊性能好、細晶粒的PCD。粗晶粒PCD刀具則可用於一般的粗加工。PCD材料的粒度對於刀具的磨損和破損性能影響顯著。研究表明:PCD粒度號越大,刀具的抗磨損性能越強。採用De Beers 公司SYNDITE 002和SYNDITE 025兩種PCD材料的刀具加工SiC基復合材料時的刀具磨損試驗結果表明,粒度為2μm的SYNDITE 002PCD材料較易磨損。
2)合理選擇PCD刀片厚度
通常情況下,PCD復合片的層厚約為0.3~1.0mm,加上硬質合金層後的總厚度約為2~8mm。較薄的PCD層厚有利於刀片的電火花加工。De Beers公司推出的0.3mm厚PCD復合片可降低磨削力,提高電火花的切割速度。PCD復合片與刀體材料焊接時,硬質合金層的厚度不能太小,以避免因兩種材料結合面間的應力差而引起分層。
3.2 刀具幾何參數與結構設計
PCD刀具的幾何參數取決於工件狀況、刀具材料與結構等具體加工條件。由於PCD刀具常用於工件的精加工,切削厚度較小(有時甚至等於刀具的刃口半徑),屬於微量切削,因此其後角及後刀面對加工質量有明顯影響,較小的後角、較高的後刀面質量對於提高PCD刀具的加工質量可起到重要作用。
PCD復合片與刀桿的連接方式包括機械夾固、焊接、可轉位等多種方式,其特點與應用范圍見表2。
表2 PCD復合片與刀桿連接方式的特點與應用
連接方式-特點-應用范圍
機械夾固-由標准刀體及可做成各種集合角度的可換刀片組成,具有快換和便於重磨的優點-中小型機床
整體焊接-結構緊湊、製作方便,可製成小尺寸刀具-專用刀具或難於機夾的刀具,用於小型機床
機夾焊接-刀片焊接於刀頭上,可使用標准刀桿,便於刃磨及調整刀頭位置-自動機床、數控機床
可轉位-結構緊湊,夾緊可靠,不需重磨和焊接,可節省輔助時間,提高刀具壽命-普通通用機床
4.PCD刀具的切削參數與失效機理
4.1 PCD刀具切削參數對切削性能的影響
(1)切削速度
PCD刀具可在極高的主軸轉速下進行切削加工,但切削速度的變化對加工質量的影響不容忽視。雖然高速切削可提高加工效率,但在高速切削狀態下,切削溫度和切削力的增加可使刀尖發生破損,並使機床產生振動。加工不同工件材料時,PCD刀具的合理切削速度也有所不同,如銑削Al2O3強化地板的合理切削速度為110~120m/min;車削SiC顆粒增強鋁基復合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度為30~40m/min。
(2)進給量
如PCD刀具的進給量過大,將使工件上殘余幾何面積增加,導致表面粗糙度增大;如進給量過小,則會使切削溫度上升,切削壽命降低。
(3)切削深度
增加PCD刀具的切削深度會使切削力增大、切削熱升高,從而加劇刀具磨損,影響刀具壽命。此外,切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。
不同粒度等級的PCD刀具在不同的加工條件下加工不同工件材料時,表現出的切削性能也不盡相同,因此應根據具體加工條件確定PCD刀具的實際切削參數。
4.2 PCD刀具的失效機理
刀具的磨損形式主要有磨料磨損、粘結磨損(冷焊磨損)、擴散磨損、氧化磨損、熱電磨損等。PCD刀具的失效形式與傳統刀具有所不同,主要表現為聚晶層破損、粘結磨損和擴散磨損。研究表明,採用PCD刀具加工金屬基復合材料時,其失效形式主要為粘結磨損和由金剛石晶粒缺陷引起的微觀晶間裂紋。在加工高硬度、高脆性材料時,PCD刀具的粘結磨損並不明顯;相反,在加工低脆性材料(如碳纖維增強材料)時,刀具的磨損增大,此時粘接磨損起主導作用。
5.結語
PCD刀具因其良好的加工質量和加工經濟性在非金屬材料、有色金屬及其合金材料、金屬基復合材料等切削加工領域顯示出其它刀具難以比擬的優勢。隨著PCD刀具的理論研究日益深入及其應用技術的進一步推廣,PCD刀具在超硬刀具領域的地位將日益重要,其應用范圍也將進一步拓展。
Polycrystalline diamond
7. 加工中心用PCD刀具加工外圍,要有拉絲感,不能走豎刀紋。
這里主要討論孔徑與刀具的關系。
2.沒有預制孔的面上加工出孔,要用鑽頭。
3.在已經有孔的基礎上,把孔加工到預定要求,用擴、鉸、鏜、銑、磨等。
4.根據孔的精度要求不同,採用不同工藝步驟,選用不同刀具:
1)精度為IT6的孔,要用磨削工藝,精度更高要研磨。
2)精度為IT7的孔,可用1~2次鉸削或鏜削工藝。
3)精度為IT8的孔,用一次鉸或鏜即可。
4)精度更低的,用擴、鏜、銑等均能達到。
5.根據孔的深度(長徑比),選擇合適的加工手段:
1)普通刀具加工孔,深度不能太深,一般長徑比(刀具有效長與刀桿直徑之比)在3~5左右。
2)整體硬質合金刀具長徑比可達5~7。
3)減震刀桿,號稱可長徑比可達7~10以上。
4)長徑比較大孔(>10)的加工,比較使用槍鑽、槍鉸、噴吸鑽等深孔加工手段。
6.根據刀具使用范圍不同,選用不同刀具:
1)高速鋼鑽頭最大直徑一般在100毫米以下。
2)整體硬質合金鑽頭直徑,一般在20毫米以下,少數到25毫米的。
3)焊接式鑽頭直徑,一般在15~50毫米。
4)機夾式鑽頭直徑,一般在15~100毫米。大於100毫米較少見。
5)鏜刀直徑,一般在12~200毫米,少數到500毫米,極個別有2米以上的。
6)整體硬質合金立銑刀直徑,1~20毫米較常見,0.1~1毫米和20~25毫米也有,32毫米是極限。
7)焊刃式立銑刀直徑,一般在20~125毫米,PCD、CBN漢人式有更小直徑的。
8)機夾立銑刀(玉米銑刀)直徑,一般為63~125毫米。
7.根據機床的條件,決定不同的工藝路線:
1)使用槍鑽等深孔加工工藝,對機床冷卻系統有較高要求。
2)使用銑刀精加工孔,就必須是精度較高的數控機床。
3)磨孔對機床主軸的速度、精度有很高要求。
4)大直徑孔加工,要求機床主軸剛性好,否則震動現象無法消除。
8.精度略高的孔加工,往往需要經過二個以上工藝方法。工序間留餘量的多少,要根據工件材料、熱處理狀態、表面硬度,孔徑、孔位精度,刀具選用形式,精度控制手段,機床、夾具的穩定性,操作者的經驗、操作熟練程度等多方面因素。試切後決定。
9.以上是不同孔徑加工時刀具選用的基本原則,要因地制宜、合理靈活應用。
8. 什麼是PCD刀片
為在精加工非鐵金屬尤其是鋁材料時有效控制切屑,國外開發出一種帶有斷屑器的PCD刀片。這種刀片是具有整體PCD切削刃的硬質合金基體刀片。硬質合金斷屑器被直接焊在基體上,因此消除了金剛石和斷屑器之間的縫隙,可避免切屑堵塞。該刀片圓周切削速度為250m/min,進給量為0.25mm/min。
9. 請問誰知道金剛石pcd刀具硬質合金基體焊接後是怎樣把他搞成很亮的,謝謝了
做噴砂拋光處理呀
10. PCD刀具的刀體應該選用什麼材料
pcd的定義,pcd是英文polycrystalline
diamond的簡稱,中文直譯過來是聚晶金剛石的意思。
pcd刀具材料的主要性能指標:①pcd的硬度可達8000hv,為硬質合金的80~120倍;②pcd的導熱系數為700w/mk,為硬質合金的1.5~9倍,甚至高於pcbn和銅,因此pcd刀具熱量傳遞迅速;③pcd的摩擦系數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的摩擦系數為0.4~1),因此pcd刀具可顯著減小切削力;④pcd的熱膨脹系數僅為0.9×10
-6~1.18×10
-6,僅相當於硬質合金的1/5,因此pcd刀具熱變形小,加工精度高;⑤pcd刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結在刀尖上形成積屑瘤。