金刚石砂轮涂层技术应用
CVD金刚石膜刀具制造技术及其应用
CVD金刚石膜刀具制造技术及其应用化学气相沉积(CVD)金刚石作为一种新型超硬刀具材料，为金刚石刀具的应用开辟了新的途径。
CVD金刚石刀具主要有两种类型：CVD金刚石薄膜涂层刀具和CVD金刚石厚膜焊接刀具。
目前来说，CVD金刚石厚膜刀具的应用比较广泛。
一、CVD金刚石薄膜涂层刀具CVD金刚石薄膜涂层刀具是指通过CVD方法在一定温度下使金刚石沉积于某些基体(通常为K类硬质合金)刀片上的刀具，其金刚石膜厚度约为10～30μm。
CVD金刚石薄膜涂层刀具因金刚石厚度较薄，难于刃磨，前、后刀面及刃口质量较差，只适用于粗加工、半精加工和复杂形状刀具。
粗加工的切削较大，当金刚石与基体间的附着力不足以抗拒切削力的破坏时，金刚石膜就会脱落。
这种刀具加工出的工件表面粗糙度一般大于Ra0.2μm。
尽管目前国内CVD薄膜涂层刀具的应用尚处于萌芽状态，但随着CVD金刚石生长技术的提高，CVD金刚石基团颗粒的大小已经由40～50μm缩小到十几甚至几个纳米，从而出现了纳米金刚石。
如美国阿贡国家实验室(Argonne Nat. Lab)的Dr. Gruen D.M已经生长出质量良好、表面为镜面(表面最高峰与最低峰间距为15nm)、任意厚度的纳米金刚石膜，而且其涂层的附着力足够。
相信其对涂层刀具的应用有所促进。
二、CVD金刚石厚膜焊接刀具CVD金刚石厚膜焊接刀具是先把切割好的CVD金刚石厚膜一次焊接至基体(通常为K类硬质合金)上，形成复合片，然后抛光复合片，二次焊接至刀体上，刃磨成需要的形状和刃口。
制造工艺流程：高品质的CVD金刚石膜的制备→激光切割→一次焊接成复合片→复合片抛光→二次焊接至刀体上→刃磨→检验。
下面介绍几个关键工序，如切割，焊接，抛光和刃磨等。
1.激光切割CVD金刚石膜硬度高、不导电(现已有导电型CVD金刚石，但其电阻率很大)、耐磨性极强，常规的机械加工和线切割等方法不适合于CVD 金刚石厚膜的切割。
聚酰亚胺树脂结合剂金刚石砂轮的制造与应用简介
聚酰亚胺树脂结合剂金刚石砂轮的制造与应
用简介
聚酰亚胺树脂结合剂金刚石砂轮是一种新型的超硬材料切削工具，具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性和低热膨胀系数等优点，被广泛应用于加工高硬度、高强度、高耐磨材料的工业中。
该砂轮的制备方法包括选择合适的金刚石颗粒和聚酰亚胺树脂作为原料，采用特定比例的混合工艺制备金刚石砂轮药坯，再经过热压成型、回火处理、切割和精加工等工艺步骤，最终形成符合要求的聚酰亚胺树脂结合剂金刚石砂轮。
在应用方面，该砂轮适用于高硬度陶瓷、晶体材料、钢化玻璃、陶瓷基材料、合金材料等的深孔加工、平板加工、槽加工、内外圆加工等领域。
并且，该砂轮具有损耗小、耐用性高、加工效率高、加工质量好等特点，能够满足工业生产中对于高精密度、高质量的加工要求。
聚酰亚胺树脂金刚石砂轮的制造和应用
第2期2002年3月湖 南 冶 金HUNAN M ETALLU R GYN o 12M ar 12002收稿日期: 2001—11—27聚酰亚胺树脂金刚石砂轮的制造和应用何 康1,孙 亦2(11江门粉末冶金厂有限公司,广东 江门 529000;21中南大学,湖南 长沙 410083)摘 要:介绍了聚酰亚胺树脂的特性和金刚石树脂砂轮的制造工艺,并对其进行了磨削试验。
结果表明,用聚酰亚胺树脂粉制造的金刚石磨具,具有优良的耐磨性能,取得了满意的实际应用效果。
关键词:聚酰亚胺;金刚石砂轮;耐磨性;应用中图分类号:T G 74+3 文献标识码:A 文章编号:1005—6084(2002)02—0028—03THE PROD UCTI ON AND APPL I CATI ONOF THE POLY I M I D E RESINO I DB OND D I AMOND W HEELH E Kang 1,SU N Y i2(1.J iangm en C ity P o w d er M eta llu rgy Co 1L td 1,J iangm en 529000,Guang d ong ;2.Cen tra l S ou th U n iversity ,Chang sha 410083,H unan )ABSTRACT :In th is papers is p resen ted the charactics of Po lyi m ide resin and them anufactu ring techn ique of the resino id bond diam ond w heel .Grinding experi m en tshow s the w ear resistance and grinding efficiency of Po lyi m ide resino id bond w heel aresatisfied .T he diam ond w heel m anufactu red w ith Po lyi m ide resin had go tten thesatisfying p ractical app lied effect .KEY WOR D S :Po lyi m ide ;the diam ond w heel ;w ear resistance ;app licati on1 前 言随着人造金刚石工业的发展和树脂砂轮的广泛应用,超硬材料磨料砂轮专用树脂也得到了迅速发展,相继出现了酚醛树脂、硅树脂、环氧树脂等多种结合剂。
各种金刚石砂轮的性能及其优缺点介绍
各种金刚石砂轮的性能及其优缺点介绍各种金刚石砂轮的性能及其优缺点介绍导读：近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。
金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有有烧结电镀两种类型。
金刚石砂轮优点电镀工艺简单，投资少，制造方便；电镀金刚石砂轮存缺陷：镀层金属与基体及磨料结合面上并不存牢固化学冶金结合。
为大家介绍，希望可以给给位亲带来帮助。
金刚石砂轮的性能与应用1、引言由金刚石或立方氮化硼(CBN)磨料制作超硬磨料砂轮，因其优良磨削性能，已广泛用于磨削领域各个方面。
金刚石砂轮磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料特效工具。
近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。
金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有有烧结电镀两种类型。
为了充分发挥超硬磨料作用，国外从20世纪90年代初开始用高温钎焊工艺开发一种新型砂轮，即单层高温钎焊超硬磨料砂轮，目前国内这种砂轮还处于研制开发阶段。
为大家介绍2、烧结型金刚石砂轮烧结型金属结合剂砂轮多以青铜等金属作为结合剂，用高温烧结法制造，其结合强度高，成型性好，耐高温，导热性耐磨性好，使用寿命长，可承受较大负荷。
因砂轮烧结过程不可避免地存着收缩及变形，所以使用前必须对砂轮进行整形，但砂轮修整比较困难。
目前生产常用砂轮对滚整形方法不仅修整时费时费力，而且修整过程金刚石颗粒脱落较多，修整砂轮本身消耗很大，整形精度较低。
为大家介绍近年来各国学者相继开展了应用特种加工方法修整金属结合剂金刚石砂轮研究工作，主要有电解修整法、电火花修整法复合修整法等。
电解修整法速度快，但整形精度不高；电火花修整法整形精度高，既可整形又可修锐，但整形速度较慢；复合修整法有电解电火花复合修整法、机械化学复合修整法等，修整效果较好，但系统较复杂，因此烧结型金刚石砂轮修整问题仍然没有得到很好解决。
金刚石膜技术的原理及其应用
金刚石膜技术的原理及其应用随着科技的不断发展，人们对于美容美肤的要求也越来越高，因此，各种美容技术应运而生，其中，金刚石膜技术成为了一种非常热门的技术。
那么，金刚石膜技术是什么？它的原理是什么？又有哪些应用呢？今天，我们就来深入探讨这个问题。
一、什么是金刚石膜技术？金刚石膜技术，英文名为Diamond Peel，它是将钻石微粒以特殊的方式安装在金刚石微电极上，通过高速旋转和磨擦来去除角质层的一种美容技术。
与传统的磨砂膏、果酸等方法相比，金刚石膜技术更加安全、温和，可以有效去除角质，收缩毛孔，淡化细纹，让皮肤变得更加光滑嫩白。
二、金刚石膜技术的原理是什么？金刚石膜技术的原理主要有三个方面：1、机械去角质：金刚石膜技术是一种机械去角质的方法。
在技术过程中，金刚石微电极可以高速旋转，并且和皮肤表面摩擦，去除老化的角质层。
2、吸附作用：金刚石膜技术的另一个原理是吸附作用。
钻石微粒可以吸附大量的皮肤油脂和污垢，从而深层清洁皮肤。
3、促进细胞更新：金刚石膜技术还能够促进皮肤细胞的更新，使得皮肤的代谢功能得到提高，从而让肌肤更加光滑细腻。
三、金刚石膜技术的应用1、去除皮肤表面的老化角质层：金刚石膜技术可以轻松去除皮肤表面的老化角质层，让肌肤更加光滑、细腻。
2、深层清洁皮肤：金刚石膜技术可以吸附大量的油脂和污垢，深层清洁皮肤，从而减少黑头、粉刺的生成。
3、促进皮肤代谢：金刚石膜技术还可以促进皮肤细胞的更新，从而让皮肤的代谢功能得到提高。
此外，金刚石膜技术还可以激活皮肤的活性，让肌肤更加有弹性。
4、淡化色斑：金刚石膜技术还可以淡化色斑、去除暗沉，让肌肤更加亮白。
5、提升肌肤吸收能力：金刚石膜技术可以清洁毛孔，提高皮肤的吸收能力，让后续的美容产品更容易被吸收和利用。
总之，金刚石膜技术是一种非常先进的美容技术，可以有效地去除老化的角质层，深层清洁皮肤，促进皮肤代谢，从而让肌肤更加光滑、嫩白、有光泽。
如果你想要改善肌肤质地，不妨尝试一下这种技术，相信会为你带来惊喜的效果。
金刚石的特点和用途是什么
金刚石的特点和用途是什么金刚石是一种由碳元素组成的矿物，具有独特的物理和化学特性，使其在许多领域中有广泛的应用。
以下是金刚石的特点和用途的详细介绍。
一、金刚石的特点：1. 极高硬度：金刚石是地球上最硬的天然物质，莫氏硬度为10，远远超过其他矿物和材料。
这使得金刚石能够用于切割、粉碎、磨削等高强度和高效率的加工工艺。
2. 高热传导性：金刚石具有极高的热导率，几乎是铜的五倍。
这使得金刚石可以在高温环境下进行加工和使用，并具有优异的耐磨性和抗变形能力。
3. 优异的化学稳定性：金刚石在常温常压下几乎是不溶于任何常见的化学物质的。
这使得金刚石可以在各种化学腐蚀和腐蚀环境中使用，具有很高的耐久性和长寿命。
4. 宽光谱透过性：金刚石具有宽光谱透过性，能够透过整个可见光谱和大部分紫外光谱。
这使得金刚石可以应用于光学领域，如激光器、红外窗口和高能粒子探测器等。
二、金刚石的用途：1. 工具加工领域：由于金刚石具有极高的硬度和耐磨性，广泛应用于刀具、磨料和磨料工具的制造。
金刚石刀片、砂轮和磨料石可用于硬质材料的切割、磨削和抛光。
此外，金刚石钻头和刀具也广泛应用于钢、陶瓷、玻璃、复合材料等硬脆材料的切削、钻孔和加工。
2. 高能领域：金刚石在高能物理领域的应用十分广泛。
由于金刚石具有良好的辐射抗损伤性能和高热传导性，被用于制造高能粒子探测器、引爆装置、高强度光束传输系统等装置。
3. 光学领域：金刚石具有宽光谱透过性、高折射率和低散射率等优异的光学性能，广泛应用于光学镜片、激光器和光纤通信等领域。
金刚石窗口被用于高功率激光器和高压和高温实验装置中，以承受强大的光束和高温高压环境。
4. 电子领域：金刚石具有优异的电特性，如高电击穿场强、高载流子迁移率等，被广泛应用于半导体和电子器件的制造。
金刚石薄膜和金刚石晶体管被用于高功率和高频率电子器件，如功率电子器件、射频功率放大器和传感器等。
5. 医疗领域：金刚石在医疗领域的应用也日益增多。
涂层刀具及其合理使用
涂层刀具及其合理使用(二)纳米结构日本日立工具公司推出的GM20、GM25多层厚膜涂层刀片，它是在比普通CVD涂层稍低温度条件下(约800℃~900℃)进行的，以形成耐磨性很高的柱状结晶，为了提高刀片的抗粘附性，再在刀具表面上涂覆一层Al2O3膜。
据称，这种镀膜的厚度大，韧性高，与基体结合紧密，抗崩刃性好，尤其适于断续切削的工作，刀具寿命可比一般涂层刀片高1.5~2倍以上。
美国Kennametal Hertel公司在KC9315型刀片上涂有16µm厚的厚涂层，这种刀片特别适于加工高强度铸铁(如球墨铸铁和蠕墨铸铁)，切削速度可达400m/min，并可在干切削和断续切削条件下使用。
该刀片涂层总共有三层：氧化铝(Al2O3)、碳氮化钛(TiCN)和氮化钛(TiN)。
目前，金刚石薄膜涂层刀具的应用已进入实用阶段。
它是在硬质合金基体(常用K类合金)上采用CVD法沉积一层由多晶组成的膜状金刚石而成，常称CVD金刚石刀具(简称CD刀具)。
因基体易于制成复杂形状，故适用于几何形状复杂的刀具。
美国和日本都相继推出了金刚石涂层的丝锥、钻头、立铣刀和带断屑槽可转位刀片(如Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25)等产品，用于有色金属和非金属材料的高速精密加工，刀具寿命比未涂层的硬质合金刀具提高近十倍、甚至几十倍。
而另一种适于加工钢铁材料的CBN 涂层亦已开发成功，并正在走向工业试用阶段。
前几年，武汉大学研制出一种C3N4薄膜，膜的硬度接近超硬材料，用其涂覆在高速钢钻头上，可使钻头寿命大大提高。
此外，美国一家涂层公司使用热阴极蒸发技术把碳蒸发沉积到高速钢刀具表面上，获得结合得很好的类金刚石碳涂层(DLC)。
类金刚石是非晶体，但它有很多金刚石相似的性能，如高的抗压强度与硬度、低的摩擦因数和好的耐蚀性等，类金刚石刀具的问世，为涂层刀具的应用展现了一个新的前景。
除上述各种硬质涂层材料外，还开发了MoS2基的软涂层材料及WC/C“中硬”型滑性涂层材料。
金刚石工具在高端行业中的应用案例
金刚石工具在高端行业中的应用案例金刚石工具作为一种硬度极高的材料，具有优异的抗磨损和耐高温性能，因此在高端行业中得到广泛应用。
本文将结合多个高端行业领域，分别介绍金刚石工具在这些行业中的应用案例，以展现其在工业生产中的重要作用。
一、航空航天工业在航空航天工业中，因对复杂合金材料、高温合金和陶瓷材料等进行加工的需求迫切，金刚石工具成为了加工这些材料的首选工具。
以金刚石磨削工具为例，能够精密加工航空发动机叶片等零件，保证高精度和表面质量，确保飞行器的安全性和可靠性。
金刚石复合刀具在航空航天领域也有广泛应用，用于加工各种硬质合金、玻璃钢和碳纤维，提高了加工效率和精度。
二、汽车制造业在汽车制造领域，金刚石工具也发挥着重要作用。
金刚石砂轮被广泛应用于汽车发动机缸体和曲轴的加工中，能够高效地去除金属材料并保持高精度。
在汽车刹车片生产中，金刚石砂轮被用于切割和研磨碳化硅陶瓷等硬度高的材料，保证了制品的品质和使用寿命。
金刚石切削工具也在汽车制造的铝合金车轮加工中发挥着重要作用，能够提高生产效率和切削质量。
三、电子信息产业在电子信息产业中，金刚石工具也广泛应用于半导体、光电子器件和电子元件的加工。
金刚石刀具和刀片被用于分立器件、集成电路和光通信组件的切割和刀具加工中。
金刚石线切割工具用于玻璃切割、晶圆切割等精密加工，确保了加工精度和表面光洁度。
金刚石电镀涂层工具也被应用于印刷电路板(PCB)、太阳能电池片等器件的加工中，提高了加工精度和寿命。
四、医疗器械制造业在医疗器械制造领域，金刚石工具也有重要应用。
金刚石锯片被用于医用器械的材料切割，确保了切割面的光洁度和平整度。
金刚石磨具被用于人工心脏瓣膜、人工髋关节等高精度医疗器械的加工中，确保了产品的精准度和稳定性。
金刚石车削刀具广泛应用于医用镍钛合金、石墨复合材料等高难度材料的车削加工，提高了加工效率和切削质量。
通过以上案例，我们可以看到金刚石工具在航空航天、汽车制造、电子信息和医疗器械制造等高端行业中的重要应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金刚石砂轮涂层技术应用
一、项目起因
2011年随着MAN项目的进展，公司内引进了等高齿锥齿轮加工技术。
MAN桥锥齿轮铣齿机所用SPIRON刀盘用硬质合金刀具由配套B27磨刀机精磨削成型，磨削精度高、稳定性好。
本机床所使用砂轮为德国进口金刚石颗粒砂轮，每盘砂轮价值7.8万元。
该机床所使用的金刚石砂轮为电镀涂层金刚石砂轮，在正常重磨的情况下（不包括刀条角度改型及毛坯刀条开刃），砂轮更换周期约为1500件刀条，每根刀条所耗费的砂轮成本52元。
如砂轮磨损后直接报废，则成本较高。
目前公司内大部分齿轮加工刀具均进行涂层，为此，决定进行金刚石砂轮涂层试验，以降低磨刀成本，提高生产效率。
二、金刚石砂轮涂层技术概述
1.金刚石砂轮基础知识
以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具，包括砂轮、油石(珩磨油石)、钻具、据具、粉状修正工具、修正滚轮、内外圆切割锯片、砂轮刀、玻璃刀、车刀、木工圆盘锯片等。
其中以金刚石砂轮，金刚石锯片应用最广泛。
金刚石砂轮一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。
工作层，
又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分；过渡层，又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分；基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地把砂轮夹持在磨床主轴上。
制品成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。
因此，基体应该有几何形状和尺寸精度以及表面粗糙度要求。
2.金刚石砂轮磨削修整原理
金刚石砂轮磨损可以看作经历了这样几个阶段：砂轮与工件接触初始阶段。
金刚石砂轮在摩擦力和冲击力作用下，金刚石颗粒旋转，引起金刚石颗粒间结合剂的弹性变形，变形达到一定程度，结合剂出现裂纹，金刚石颗粒在摩擦力和冲击力的继续作用下旋转，造成结合剂裂纹的扩大，最终结合剂断裂，金刚石颗粒从砂轮表面脱落。
通常的金刚石砂轮整形主要是外圆、端面、斜面、外圆角和内、外圆弧面的整形，金刚石砂轮一般只有转动，而工具砂轮(一般是碳化硅砂轮、白刚玉砂轮，也可以选用金刚石砂轮)不仅仅有转动，还有进给运动和往复摆动。
因此，金刚石砂轮和工具砂轮转动速度、工具砂轮的进给量就成为比较重要的工艺参数。
3.金刚石砂轮涂层技术
B27磨刀机所用砂轮是由德国EFFGEN提供的电镀金刚石砂轮，其特点有：电镀工艺简单，投资少，制造方便；无需修整，使用方便；单层结构决定了它可以达到很高的工作速度，目前国外已高达
250～300m/s；虽然只有单层金刚石，但仍有足够的寿命；对于精度要求较高的滚轮和砂轮，电镀是唯一的制造方法。
正是由于这些优势，电镀砂轮在高速、超高速磨削中占据着无可争议的主导地位。
电镀金刚石砂轮存在的缺陷：在镀层金属与基体及磨料的结合面上并不存在牢固的化学冶金结合，磨料实际上只是被机械包埋镶嵌在镀层金属中，因而把持力小，金刚石颗粒在负荷较重的高效磨削中易脱落(或镀层成片剥落)而导致整体失效；为增加把持力就必须增加镀层厚度，其结果是磨粒裸露高度和容屑空间减小，砂轮容易发生堵塞，散热效果差，工件表面容易发生烧伤。
目前国内的电镀砂轮制造尚未实现按加工条件的要求而优化设
计出砂轮的最佳地貌，如果进行涂层处理，需要转到国外原砂轮厂家。
三、金刚石砂轮涂层试验
齿轮加工部对原厂新砂轮与涂层后的砂轮进行了对比试验,试验条件为：
粗磨：转速1000r/min，进给量200mm/min，线速度22m/s；
精磨：转速1500r/min，进给量20mm/min，线速度50m/s。
该机床以砂轮的金刚石涂层磨损量作为判断依据，当磨损量超过设定的数值时，机床报警；当超过另外一个设置数值时，机床停止工作，强制更换砂轮。
根据国外相关经验，设定数值为：报警量250 cm³，强制更换数
值为280 cm³。
所磨削的刀条材料HB10F整体硬质合金，外形尺寸为14.73×22.86×108。
所磨削刀条均为加工相同工件所使用。
在相同切削条件下，磨削相同刀条时，新砂轮与涂层后的砂轮对比如下:
进口新砂轮价格为7.6万元，如该砂轮不进行涂层，则单个刀条费用为：76000/1534=49.54元；
砂轮磨损后涂层费用约4万元，一共可涂层10次，则单个刀条成本费用为：
（76000+40000*10）/（1529*11）=28.3元。
由此可见，金刚石砂轮涂层后，可以节约大量砂轮费用，降低磨刀成本。