申請號：201410028340

　　申請人：上海弗洛勒斯新材料科技有限公司

　　摘要：本發明涉及一種納米金剛石涂層刀具及其在口腔修復陶瓷加工中的應用，其特征在于：（1）所述的刀具為球頭銑刀，刃部螺旋槽的螺旋角為30度，刃長2mm；（2）刀具刃部的頂部有一V型槽，V型槽與刀具中心垂直方向夾角α=1-5°，β=18-25°，V型槽深度隨刀具直徑變化而變化，V型槽深度S值是刀具直徑Ф值的10-18%；（3）刀具的刃部為納米金剛石涂層，納米金剛石顆粒直徑為20-50nm。頭部直徑為2-10mm。當頭部直徑≤4mm時，刀柄直徑為≤4mm，柄部直徑為4mm；當球頭直徑>4mm時，柄部直徑與頭部直徑相同。提供的涂層刀具應用于口腔修復預燒結陶瓷加工時走刀量為1400mm/min，主軸速度為25000rpm。有效排出切削形成的粉末，減少斷刀現象，壽命提高25-30%。

　　獨立權利要求：1.一種納米金剛石涂層刀具，包括刃部和柄部，其特征在于：（1）所述的刀具為球頭銑刀，刃部螺旋槽的螺旋角為30度，刃長2mm；（2）刀具刃部的頂部有一V型槽，V型槽與刀具中心垂直方向夾角α=1-5°，β=18-25°，V型槽深度隨刀具直徑變化而變化，V型槽深度S值是刀具直徑Ф值的10-18%；（3）刀具的刃部為納米金剛石涂層，納米金剛石顆粒直徑為20-50nm。

　　2.按權利要求1所述的刀具，其特征在于頭部直徑為2-10mm。

　　3.按權利要求2所述的刀具，其特征在于當球頭的頭部直徑≤4mm時，刀柄直徑為≤4mm，柄部直徑為4mm；當球頭直徑>4mm時，柄部直徑與頭部直徑相同。

　　4.按權利要求1所述的刀具，其特征在于V型槽與刀具中心垂直方向夾角α=3°，β=25°，V型槽深度S值是刀具直徑Ф值的15%。

　　5.制作如權利要求1所述的刀具的方法，其特征在于：步驟1：選擇Co含量控制在<6%的硬質合金，且材料的粒徑為1-3μm；步驟2：刀具的成型加工頭部直徑為2-10mm，刀具刃部的頂部有一V型槽，V型槽的螺旋角為30度，刃長2mm，有效長度為18mm，總長為50mm；V型槽與刀具中心垂直方向夾角α=1-5°；步驟3：刀具涂層的預處理需要涂層的刀具刃部部位表面經特定工藝處理去除鈷，使納米金剛石在刀具表面易于生長，且在表面形成微孔，易于與金剛石涂層的結合，提高基體材料與金剛石涂層的粘附力；所述的特定工藝是使用雙氧水進行腐蝕，在硬質合金基體材料表面形成微孔，再用乙醇溶液在超聲波中清洗、晾干；步驟4：納米金剛石涂層將經步驟3處理后的硬質合金刀具放在夾具上，置于反應腔體中，利用熱絲CVD在刀具刃部表層制備金剛石涂層，含碳氣源在高溫下的真空腔體中分解離化后產生原子碳，在沉積基體表面重新鍵合成納米金剛石晶相結構，并逐漸形成結晶的納米金剛石涂層；所述的熱絲溫度1800-2000℃，基體溫度控制在800-1000℃；步驟5：成品清潔將完成涂層的刀具表面的殘余石墨灰用吸塵器吸除。

　　6.按權利要求5所述的方法，其特征在于所述的含碳氣源組成為甲烷、氫氣和氮氣的混合氣體，其中CH4體積百分濃度為8%-13%，CH4/H2體積比為0.2-0.3，N2/H2體積比為0.1～0.4，反應壓力為0.16-10kPa。

　　7.按權利要求1、2或3所述的刀具的應用，其特征在于應用于口腔修復預燒結陶瓷加工時走刀量為1400mm/min，主軸速度為25000rpm。

　　8.按權利要求7所述的應用，其特征在于有效排出切削形成的陶瓷粉末，減少斷刀現象，使用壽命提高25-30%。