Алмазное покрытие на инструменты наносится в основном с помощью процесса, известного как химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Этот процесс подразумевает нанесение алмазного слоя на поверхность инструмента, обычно изготовленного из карбида вольфрама, для повышения его твердости и износостойкости.
Подготовка инструментов к нанесению алмазного покрытия:
Перед нанесением покрытия инструменты из карбида вольфрама подвергаются тщательной очистке и двухэтапной химической подготовке. На первом этапе поверхность твердого сплава шероховатая, чтобы улучшить механическое сцепление с алмазным слоем. Это очень важно, так как обеспечивает хорошее сцепление алмазного покрытия с поверхностью инструмента, предотвращая его отслаивание в процессе эксплуатации. Второй этап - удаление кобальта с поверхности твердого сплава, поскольку кобальт негативно влияет на рост алмаза. Этот шаг очень важен, поскольку кобальт, который часто используется в качестве связующего в карбиде вольфрама, может препятствовать образованию алмаза в процессе CVD.Процесс нанесения алмазного покрытия:
Фактическое алмазное покрытие достигается с помощью различных методов CVD, включая микроволновый плазменный CVD (MPCVD), DC Arc Plasma Spray CVD (DAPCVD) и Hot Wire CVD (HFCVD). Среди них HFCVD особенно предпочтителен в промышленных условиях из-за его относительно низкой стоимости и способности достигать равномерного осаждения на больших площадях. В процессе HFCVD при высоких температурах происходит газофазная реакция под низким давлением. Метан (CH4), используемый в качестве источника углерода, вступает в реакцию с водородом в присутствии горячей нити накаливания, в результате чего образуются прекурсоры алмазной пленки. Эти прекурсоры затем осаждаются на подготовленную поверхность инструмента, образуя плотный и однородный алмазный слой.
Характеристики и преимущества инструментов с алмазным покрытием:
Инструменты с алмазным покрытием, типичная толщина которого составляет 10-30 мкм, обладают значительными преимуществами по сравнению с инструментами без покрытия. Они обладают высокой износостойкостью и способностью сохранять остроту, что делает их идеальными для резки труднообрабатываемых материалов, таких как графит и высококремнистые алюминиевые сплавы. Производственный цикл для этих инструментов относительно короткий, а стоимость подготовки умеренная, особенно по сравнению с преимуществами увеличения срока службы и производительности инструмента.
Применение и ограничения:
