PKD (diament polikrystaliczny) i CVD (depozycja par chemicznych) są obok diamentu naturalnego najtwardszymi materiałami stosowanymi w obróbce skrawaniem. Ich bardzo wysoka twardość i odporność na zużycie oferują optymalne warunki do obróbki trudnych do skrawania stopów aluminium lub materiałów kompozytowych. W porównaniu z konwencjonalnymi materiałami skrawającymi, takimi jak węglik spiekany, CVD i PKD osiągają znacznie lepsze powierzchnie przy dobrej tolerancji wymiarowej, wyższej prędkości skrawania i doskonałej trwałości. Firma Saint-Gobain Diamantwerkzeuge GmbH w Norderstedt produkuje od wielu lat narzędzia skrawające diamentowe, które są dokładnie dostosowane pod względem rozmiaru, geometrii, wiązania ścierniwa i koncentracji do specyficznych wymagań klientów oraz specjalnego procesu szlifowania. Indywidualne rozwiązania produktowe charakteryzują się doskonałymi właściwościami skrawania i wysoką opłacalnością. Narzędzia konwencjonalne są w wielu zastosowaniach znacznie gorsze od PKD i CVD.
PKD, podobnie jak CVD, jest ekstremalnie twardym, odpornym materiałem skrawającym. Jest wytwarzany pod wysokim ciśnieniem i w wysokich temperaturach poprzez spiekanie cząstek diamentowych i matrycy wiążącej, na przykład kobaltu. Jako materiał skrawający PKD jest bezpośrednio spiekany na nośniku węglika spiekanego. Twardość i jakość są wpływane przez rozmiar cząstek diamentowych, ich jakość oraz przez materiał wiążący. CVD jest natomiast osadzany w warunkach próżni z gorącej, aktywowanej mieszanki gazowej – głównie składającej się z metanu i wodoru – jako cienkowarstwowa powłoka diamentowa. Syntetycznie wytworzone diamenty składają się z czystego węgla i wolnostojących polikrystalicznych warstw diamentowych bez materiału wiążącego. Dzięki swojej wysokiej odporności na zużycie CVD osiąga w różnych zastosowaniach jeszcze wyższe wyniki niż PKD.
Narzędzia PKD i CVD są głównie stosowane do obróbki metali nieżelaznych. Obróbka metali żelaznych prowadziłaby z powodu wysokich temperatur skrawania do przekształcenia diamentów w grafit.
PKD w sześciu podstawowych rozmiarach ziaren
Firma Saint-Gobain Diamantwerkzeuge GmbH oferuje PKD w sześciu podstawowych rozmiarach ziaren. Optymalny rozmiar zależy przede wszystkim od rodzaju zastosowania. Tak więc w przypadku bardzo wymagającej obróbki wstępnej grube ziarno mieszane (2-25 μm) prowadzi do najlepszych wyników. Dla obróbki bardzo twardych materiałów powinno się wybrać grube ziarno (~25 μm). Średnie ziarno mieszane (2-10 μm) nadaje się jako standardowy typ do różnych zastosowań i przekonuje między innymi wyższą odpornością na zużycie. Również średnie ziarno (~10 μm) znajduje zastosowanie w różnych zastosowaniach z najlepszymi wynikami.
Dla bardzo gładkiej lub najgładniejszej jakości powierzchni zaleca się drobne (~2 μm) lub bardzo drobne ziarno (~1 μm) z ochroną przed zużyciem.
CVD – jedna jakość, różne grubości
CVD jest dostępne wyłącznie w jednej jakości. Materiał skrawający różni się jednak pod względem oferowanej grubości powłoki: dla narzędzi skrawających oferowane są grubości powłok 0,3 mm, 0,5 mm i 0,8 mm, a dla narzędzi do szlifowania i ochrony przed zużyciem grubości 1,0 mm i 1,5 mm. Idealna do ochrony przed zużyciem jest grubość powłoki 1,5 mm.
Wszechstronne zastosowanie – indywidualne dostosowanie
Do obszarów zastosowania narzędzi diamentowych należy obróbka wielu różnych materiałów, takich jak na przykład:
• Plexi
Diamenty syntetyczne należą do nielicznych materiałów skrawających, które w produkcji na przykład szyb samolotowych, reflektorów czy soczewek optycznych osiągają bardzo dobrą jakość powierzchni – szczególnie w obróbce krawędzi i wiercenia.
• Kompozyty
Materiały kompozytowe są między innymi stosowane w produkcji turbin wiatrowych lub do zderzaków w przemyśle motoryzacyjnym. Ze względu na wysoką odporność na zużycie i maksymalne prędkości skrawania, ekonomiczna obróbka jest możliwa tylko z PKD.
• Obróbka wstępna ceramiki i węglika spiekanego
Narzędzia PKD i CVD są idealne do obróbki skrawaniem, takiej jak toczenie, frezowanie i wiercenie. Nadają się do obróbki wstępnej i końcowej detali, takich jak na przykład izolatory, oraz do wytwarzania narzędzi skrawających.
• Obróbka metali nieżelaznych
Podczas obróbki stopów aluminium, głównie z wysoką zawartością krzemu, narzędzia PKD i CVD osiągają wysoką jakość powierzchni, podczas gdy inne narzędzia wykazują bardzo wysokie zużycie. Obrabiane są między innymi bloki silników, obudowy aluminiowe, felgi, tuleje i komponenty z miedzi i stopów miedzi.
• Czuby centryczne
Prędkość detalu jest ograniczona przez materiał czubów centrycznych. Czubki centryczne PKD mają mniejsze tarcie i lepszą przewodność cieplną. Umożliwiają tym samym wyższą prędkość obróbcza i, w połączeniu z wysoką odpornością na zużycie, wyższą produktywność.
• Ochrona przed zużyciem
Diamenty syntetyczne są doskonałe jako ochrona przed zużyciem. W porównaniu z węglikiem spiekanym, powłoki z PKD i CVD umożliwiają znacznie dłuższą trwałość oraz niezmiennie wysoką jakość. Ponadto zmniejsza się liczba wymian narzędzi. Typowe zastosowania to powłoki do szlifowania wałów korbowych i rozrządowych, powłoki do szlifowania bezustawnego, uderzenia i pryzmy oraz czujniki pomiarowe.
• Noże PKD do odizolowywania
Noże PKD sprawdzają się przy precyzyjnym odizolowywaniu pokrytych drutów zgodnie z normą DIN jako ekstremalnie odporne na zużycie, szybkie i trwałe. Dzięki temu narzędzia diamentowe osiągają szczególnie wysoką opłacalność i są idealnie dostosowane do produkcji seryjnej przy wysokim obciążeniu maszyn.
Kontakt:
