自改革開放以來,一些外資企業(yè)和合資企業(yè)引進的高速切削設(shè)備越來越多,隨設(shè)備帶來的刀具用完之后,國內(nèi)解決不了替代產(chǎn)品的問題,仍須繼續(xù)進口刀具,不僅花外匯而且價格十分昂貴,為了降低加工成本,解決進口刀具的替代問題,國內(nèi)自主研發(fā)的CBN刀具已經(jīng)應(yīng)用在進口的切削設(shè)備上,用量逐步增加,也有用進口的復(fù)合片自已進行刀具加工,據(jù)目前的情況,國產(chǎn)的CBN刀具的商品化,比預(yù)想的還要快。
金剛石膜制成的刀具在國內(nèi)的應(yīng)用還不及CBN刀具。國內(nèi)金剛石薄膜的制備方法主要是物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積。類金剛石膜是用物理氣相沉積生產(chǎn)的,該法制成的DLC膜比較薄,一般厚度不大于3μm,其應(yīng)用也很窄。化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的金剛石膜允許有較大的厚度,可達到25μm以上。
化學(xué)氣相沉積的金剛石膜制成的刀具,由于其厚度有較大的選擇余地,刀具可以轉(zhuǎn)位,較多晶燒結(jié)體耐熱性好,沉積在硬質(zhì)合金等基片上的膜耐沖擊,被加工工件的表面質(zhì)量高,切削壽命大大提高。國外金剛石膜制刀具的推廣應(yīng)用進展很快,雖然單個刀具比CBN刀具貴許多,但其綜合加工成本卻降低很多,所以膜工具的推廣應(yīng)用將是21世紀(jì)機械行業(yè)和精細(xì)加工行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的有力的技術(shù)支撐。
納米級金剛石膜尚未見其在刀具上的應(yīng)用。但是由于納米級金剛石膜具有耐磨,耐熱,耐蝕,低摩擦阻力的特點,其干式潤滑效果無可匹敵,是制作壓模內(nèi)壁和沖頭表面的最佳材料。可以使壓制件表面質(zhì)量高,大大延長模具壽命,而且脫模十分方便。
多晶燒結(jié)體刀具的質(zhì)量,主要決定于燒結(jié)體本身的質(zhì)量,即粘結(jié)劑和金剛石的界面結(jié)合強度,金剛石顆粒間的界面結(jié)合強度,其次才是工具的制作過程。
同樣多晶膜的質(zhì)量也決定多晶膜工具的質(zhì)量,如何提高多晶膜的質(zhì)量是工作的重點,只有制出高質(zhì)量的膜,才有可能制出高質(zhì)量的工具。