Il nome completo di PCD Compact è Polycristalline Diamond Compact (PDC), che è suddiviso in due tipi in base alla sua applicazione: perforazione del campo di olio e utensili da taglio. Al fine di distinguere meglio tra i due, i compatti di diamante policristallino per la perforazione del campo d'olio sono generalmente indicati come PDC in breve e le compatte di diamante policristallino per utensili da taglio sono indicati come compatti PCD in breve. Il foglio composito PCD è un materiale composito sinterizzato con micropowder a diamante e substrato in carburo cementato a pressione ultra-alta e alta temperatura (sopra 5,5 GPA, sopra i 1500 ° C). Questo materiale non ha solo l'elevata durezza e l'elevata resistenza all'usura del diamante allo stesso tempo, ma ha anche le caratteristiche della tenacità e della saldabilità del carburo cementato. È un materiale ideale per la produzione di utensili da taglio, pezzi di perforazione e altri strumenti resistenti all'usura. Il mio paese ha sintetizzato con successo il PDC per la prima volta nel 1987 su una stampa superiore a sei lati e lo ha applicato nel campo della perforazione. Con il miglioramento di attrezzature, materiali e processi, è stato solo nel 2003 che il composto PCD domestico per gli utensili da taglio è stato lanciato ufficialmente. Da allora, la qualità dei fogli compositi PCD nel mio paese è stata continuamente migliorata e la produzione e la qualità hanno fatto grandi progressi negli ultimi anni.
1. Caratteristiche delle prestazioni dei fogli compositi PCD per utensili da taglio
(1) Rispetto al diamante a cristallo singolo di grandi dimensioni, il foglio composito PCD come materiale dell'utensile ha i seguenti vantaggi:
① I cereali di cristallo sono disposti in disturbo, isotropico e non hanno un piano di scissione, quindi non è come il grande diamante a cristallo singolo che ha grandi differenze in resistenza, durezza e resistenza all'usura su diversi piani di cristallo e a causa del piano di scissione la presenza di fragilità.
②It ha un'alta resistenza, in particolare il materiale PDC ha un'elevata resistenza a impatto a causa del supporto della matrice in carburo cementata. Quando l'impatto è grande, solo piccoli grani saranno spezzati, non grandi come il diamante a cristallo singolo. Il collasso del blocco, quindi gli strumenti PCD o PDC possono non essere utilizzati solo per il taglio di precisione e la normale lavorazione semi-preconcetta, ma anche per la lavorazione ruvida e la lavorazione intermittente (come la fresatura, ecc.) Con una grande quantità di taglio, che amplia notevolmente il Strumento di diamanti L'ambito di utilizzo del materiale.
③ Può preparare grandi pezzi di strumenti di foglio composito di diamanti PDC per soddisfare le esigenze di strumenti di elaborazione su larga scala come le frese.
④ Può essere trasformato in una forma specifica per soddisfare le esigenze di diverse elaborazioni. A causa dell'allargamento degli strumenti PDC e del miglioramento delle tecnologie di elaborazione come la tecnologia di scarico elettrico e il taglio laser, possono essere elaborati e formati a spicchi triangolari, a spina di pesce e altri spazi per coltelli a forma speciale. Al fine di soddisfare le esigenze di utensili da taglio speciali, può anche essere progettato come spadpe di strumento PDC di tipo avvolgente, di tipo sandwich e rotolo.
⑤ Le prestazioni del prodotto possono essere progettate o previste e al prodotto può essere fornita le caratteristiche necessarie per adattarsi al suo uso specifico. Ad esempio, la scelta di un materiale per lo strumento PDC a grana fine può migliorare la qualità dell'avanguardia dello strumento e un materiale dello strumento PDC a grana grossa può migliorare la durata dello strumento e così via.
(2) Le caratteristiche di performance e di taglio del foglio composito PCD come strumento di taglio sono i seguenti:
①La durezza del PCD è alta, seconda solo al diamante naturale, e la sua resistenza alla durezza e all'usura è isotropica, cioè varie proprietà fisiche sono coerenti in tutte le direzioni.
② Ha una resistenza all'usura estremamente elevata e la sua resistenza all'usura è generalmente 60 ~ 80 volte quella del carburo cementato.
③Il ha un basso coefficiente di attrito. Pertanto, durante l'elaborazione dello stesso materiale con gli stessi parametri di elaborazione, l'uso di strumenti PCD può ridurre significativamente la forza di taglio e la temperatura. Allo stesso tempo, a causa della riduzione del coefficiente di attrito, anche la finitura superficiale del pezzo è notevolmente migliorata. Ottimizzare.
④It ha un'elevata conducibilità termica, che è 1,5 ~ 7 volte quella del carburo cementato, che può ridurre notevolmente la temperatura nell'area di taglio e migliorare la durata dello strumento.
⑤ Il coefficiente di espansione lineare del diamante è molto piccolo, quindi l'accuratezza della lavorazione è buona.
2. Campi applicativi di fogli compositi PCD per utensili da taglio
Il foglio composito di diamante policristallino è anche un nuovo tipo di materiale di superhard composito. È un prodotto che è stato ripetutamente menzionato nel "piano di sviluppo a cinque anni" di "nuovo settore dei materiali" ed è diventato il componente principale dell'elaborazione di macchine utensili di fascia alta ed è ampiamente utilizzato. Nell'industria aerospaziale, nell'industria dei cuscinetti, nell'elaborazione automobilistica e molti altri campi.
Secondo le statistiche, l'attuale dimensione del mercato dei fogli compositi di diamante policristallino supera i 30 miliardi di yuan. Con un rapido sviluppo, la domanda di fogli compositi PCD nazionali aumenterà a un tasso annuale di circa il 20%. Con l'avanzamento della ricerca sui materiali degli utensili da taglio composito PCD, la sua applicazione si è rapidamente espansa in molte industrie manifatturiere, come leghe di alluminio e alluminio, leghe di rame e rame, leghe dure, ceramiche ingegneristiche, grafite, plastica, gomma, laminati, gomma silicone , Lega Babbitt, vari materiali compositi, FRP, ecc. Soprattutto nella produzione automobilistica, aerospaziale, aeronautica, costruzione navale e industrie di produzione di motori, può essere ampiamente utilizzato. Con il continuo miglioramento della nuova generazione di dispositivi sul tetto a sei lati su larga scala e la continua espansione della camera di sintesi, il materiale del foglio composito PCD si sta sviluppando nella direzione della dimensione su larga scala e l'ottimizzazione continua della qualità. L'aumento delle dimensioni e delle specifiche dei fogli compositi PCD è un prodotto inevitabile dello sviluppo di una pressione ultra-alta e tecnologia ad alta temperatura e la continua espansione della cavità di sintesi ha creato le condizioni necessarie per la produzione di materiali di strumento composito PCD di grande diametro PCD .