目前金剛石的主要加工方法有以下四種:薄膜涂層刀具、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結(jié)體刀具和單晶金剛石刀具。
薄膜涂層刀具
薄膜涂層刀具是在剛性及高溫特性好的集體材料上通過(guò)化學(xué)氣相沉積法(cvd)沉積金剛石薄膜制成的刀具。由于sin4系陶瓷、wc+co系硬質(zhì)合金以及金屬w的熱膨脹系與金剛石接近,制膜時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力小,因此可作為刀體的基體材料。wc+co系硬質(zhì)合金中,粘結(jié)相co的存在易使金剛石薄膜與基體之間形成石墨而降低附著強(qiáng)度,在沉積前需進(jìn)行預(yù)處理以消除co的影響(一般通過(guò)酸腐蝕去co)。
化學(xué)氣相沉積法是采用一定的方法把含有c源的氣體激活,在極低的氣體壓強(qiáng)下,使碳原子在一定區(qū)域沉積下來(lái),碳原子在凝聚、沉積過(guò)程中形成金剛石相。目前用于沉積金剛石的cvd法主要包括:微波、熱燈絲、直流電弧噴射法等。
金剛石薄膜的優(yōu)點(diǎn)是可應(yīng)用于各種幾何形狀復(fù)雜的刀具,如帶有切屑的刀片、端銑刀、鉸刀及鉆頭;可以用來(lái)切削許多非金屬材料,切削時(shí)切削力小、變形小、工作平穩(wěn)、磨損慢、工件不易變形,適用于工件材質(zhì)好、公差小的精加工。主要缺點(diǎn)是金剛石薄膜與基體的粘接力較差,金剛石薄膜刀具不具有重磨性。