ลักษณะการเจียรวัสดุ PCD

PCD ผลิตขึ้นโดยการเผาผนึกเพชรที่ผ่านการปรับปรุงพิเศษและสารยึดเกาะจำนวนเล็กน้อยภายใต้ความร้อนและแรงดันสูง เม็ดเพชรที่เรียงตัวไม่เป็นระเบียบทำให้ PCD มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูงมากและสม่ำเสมอ PCD สามารถใช้กับเครื่องมือตัด การแต่งล้อเจียร การขุดเจาะทางธรณีวิทยา หัววัด เครื่องมือดึงลวด เครื่องมือพ่นทราย เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูงของ PCD ยังทำให้การประมวลผลมีความยากลำบากอีกด้วย

นักวิชาการในประเทศและต่างประเทศได้ทำการวิจัยและทดลองมากมายเกี่ยวกับความยากลำบากในการประมวลผลที่เกิดจากความแข็งสูงและความต้านทานการสึกหรอสูงของวัสดุ PCD รวมถึงการกลึงด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า การกลึงด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง การกลึงด้วยไฟฟ้าเคมี การกลึงด้วยเลเซอร์ เป็นต้น และได้ผลลัพธ์บางประการ อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์อย่างครอบคลุมพบว่าเทคนิคการประมวลผลเหล่านี้เหมาะสมที่สุดในปัจจุบันสำหรับการกลึงหยาบของวัสดุ PCD เพื่อให้ได้คุณภาพขอบตัด PCD ที่ดี วิธีการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุดคือการเจียรหรือขัดด้วยล้อเพชร

กระบวนการเจียร PCD ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการผสมผสานของกลไกและเทอร์โมเคมี กลไกคือการแตกละเอียด การสึกกร่อน การหลุดร่อน หรือการแตกของเพชรที่เกิดจากการกระทบอย่างต่อเนื่องของอนุภาคขัดของล้อเพชรบนวัสดุ PCD กลไกเทอร์โมเคมีคืออุณหภูมิสูงที่เกิดจากการเจียรล้อเพชร PCD เพื่อออกซิไดซ์หรือกราไฟต์บนเพชร ผลจากการผสมผสานของทั้งสองกลไก วัสดุ PCD จึงถูกกำจัดออกไป

ลักษณะเฉพาะของกระบวนการบดมีดังนี้:

(1) แรงบดที่ยอดเยี่ยม

เพชรเป็นสารที่มีความแข็งที่สุดในบรรดาแร่ธาตุที่รู้จัก และปริมาณการสึกหรอจากแรงเสียดทานกับโลหะและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะต่างๆ มีเพียง 1/50 - 1/800 ของคาร์ไบด์ซีเมนต์ ความแข็งของ PCD (HV) คือ 80 - 120KN / mm2 รองจากเพชรผลึกเดี่ยว สูงกว่าคาร์ไบด์ซีเมนต์มาก เมื่อใช้ล้อเจียรเพชรเพื่อเจียร PCD ความแข็งแรงในการตัดเริ่มต้นจะสูงมาก ซึ่งมากกว่าคาร์ไบด์ซีเมนต์ (0.4MPa) ประมาณ 10 เท่า การเจียรเฉพาะสามารถเข้าถึง 1.2 × 104 - 1.4 × 105J / mm3 ดังนั้น แรงเจียรจึงสูงกว่ามาก ใช้สำหรับเจียรคาร์ไบด์ซีเมนต์

(2) อัตราการบดน้อย

เนื่องจาก PCD มีความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูง (ความต้านทานการสึกหรอสัมพัทธ์คือ 16 ถึง 199 เท่าของคาร์ไบด์ซีเมนต์) อัตราส่วนการเจียรเมื่อเจียร PCD จึงมีเพียง 0.005 ถึง 0.033 ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 1/1000 ของคาร์ไบด์ซีเมนต์ 1/100000 ประสิทธิภาพการเจียรเพียง 0.4 - 4.8mm3 / นาที ดังนั้นเพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพของคมตัดและปริมาณการกำจัดของเครื่องมือตัด เวลาในการเจียรจึงยาวนานและประสิทธิภาพการตัดเฉือนก็ต่ำ นอกจากนี้ เมื่อความแข็ง ปริมาณ และขนาดอนุภาคของ PCD แตกต่างกัน เวลาในการเจียรก็ค่อนข้างแตกต่างกันเช่นกัน

(3) ความละเอียดมีอิทธิพลอย่างมาก

วัสดุ PCD ใช้สำหรับเครื่องมือตัดตามขนาดอนุภาค โดยแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ ขนาดอนุภาคหยาบ (20-50 μm) ขนาดอนุภาคปานกลาง (ประมาณ 10 μm) และขนาดอนุภาคละเอียด (~ 5 μm) แรงบดและอัตราส่วนการบดนั้นแตกต่างกันหลายเท่าถึงหลายสิบเท่า PCD เม็ดหยาบมีอัตราส่วนการบดสูงสุด และการบดก็ยากที่สุดเช่นกัน หลังจากการบด ขอบตัดจะมีความร้ายแรงที่สุดและคุณภาพจะแย่ที่สุด แต่ความต้านทานการสึกหรอจะแข็งแกร่งที่สุด อัตราส่วนการบด PCD เม็ดละเอียดค่อนข้างต่ำ และการบดจะง่ายกว่า คุณภาพของขอบตัดหลังจากการบด