近年來(lái),美國、日(rì)本和瑞典這些國家都炫酷地(dì)推出(chū)了金(jīn)剛石塗層的絲錐(zhuī)、較刀、銑刀,還有那些用來加工(gōng)印刷線路板小(xiǎo)孔的金剛石塗層硬質合金鑽頭和各種酷炫(xuàn)的可轉位刀片。塗(tú)層強度超高,防止塗層脫落、龜裂和裂紋這些小瑕疵。不過就是成本有點高,於(yú)是人們就發明了高級替代塗層工藝類金(jīn)剛石塗層。
類金剛石塗(tú)層對有些材料(比如Al、Ti和它們的複合材料)的機械加工有(yǒu)特別(bié)的優勢。通過低壓氣相(xiàng)沉積搞出來的類金剛石塗層,跟天然金剛石相比還是有很多不同(tóng)的(de)地方呢(ne)。20世紀90年代,人們常常(cháng)用激活氫來幫忙低壓氣相沉積DLC,這種塗層裏麵就含有大量的氫。不過氫太多會降低塗層的結合力和硬度,還會增大內應(yīng)力。而且(qiě)DLC中的(de)氫在高溫下會跑出來(lái),讓塗(tú)層(céng)工作變得不穩定(dìng)。不(bú)過不含氫的DLC就非常優秀,它(tā)的硬度比含氫的DLC高,組織均(jun1)勻、可以大麵積沉積、成本低、表(biǎo)麵還(hái)平整,所以就成了近(jìn)年來DLC塗(tú)層討論的熱點。
有些(xiē)人還提出了一個很厲害的方案,就是(shì)沉積(jī)超硬DLC塗層的設計結構為Ti-TiC-DLC梯度變化塗層,讓硬度從比較軟的鋼基體漸漸提高到表層(céng)超硬的DLC塗層。這種複合塗層既保持了高硬度和低摩擦係數,還提高了承載力、結合力及磨損抗力。日本住友公司還推出了在硬質合金刀片上塗覆金剛石DLC的DL1000塗層,用(yòng)來切削鋁合金和非(fēi)鐵金屬,抗粘(zhān)結效果杠杠的,能有效降低已加工表麵的粗糙度。
但(dàn)是(shì)經(jīng)過多(duō)年的討論(lùn)表(biǎo)明,因為類金剛石塗層的內應力高(gāo)、熱穩(wěn)定性差還有跟黑色金屬(shǔ)的觸媒效應讓(ràng)SP3結(jié)構向SP2變化這些問題,所以它目前隻能應用(yòng)於加(jiā)工有色金屬,這就有(yǒu)點限製了它在(zài)機(jī)加工方(fāng)麵的進一步應用呢。不過近年來的討論又表明,以SP2結構為主的類(lèi)金剛石塗層(也稱為類石墨塗層)硬度也可以達(dá)到(dào)20~40GPa,而且它跟黑色金屬不會起觸媒效應的問題。這種塗(tú)層的摩擦係數超低還有很好的抗(kàng)濕性,切削時不僅可以用冷卻劑,還可以用於幹切削哦。它的壽命比無塗層刀要高出許多(duō)倍呢,可以加工鋼鐵材料哦!所以這就(jiù)引起了(le)塗層公司、刀(dāo)具廠家極大的興趣和期待(dài)。相信假以時日,這種新型的類金剛石塗層(céng)一定會在切削領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用和發展!
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