浅谈：使用金刚石涂层刀具的注意事项

　　金刚石刀具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热膨胀系数，以及与非铁金属亲和力小等优点。可以用于非金属硬脆材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有色金属材料的精密加工。金刚石刀具类型繁多，性能差异显著，不同类型金刚石刀具的结构、制备方法和应用领域有较大区别。那么，今天，我们就来看一下在选择和使用金刚石涂层刀具时，有哪些需要注意的细节问题。

　　一、涂层的区别

　　非晶金刚石涂层是采用PVD工艺沉积的一种碳膜。它既具有一部分金刚石的SP3键，又具有一部分碳的SP2键；其成膜硬度很高，但又低于金刚石膜的硬度；其厚度也比我们通常沉积的金刚石膜要薄一些。加工石墨时，非晶金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的2-3倍。与之相比，CVD金刚石则是采用CVD工艺沉积的纯金刚石涂层，加工石墨时的刀具寿命是硬质合金刀具的12-20倍，从而，可以减少换刀的次数，以便于提高加工的可靠性及精度的一致性。

　　二、淬硬钢加工

　　淬硬钢一般都是高碳钢或是高合金钢，因为它的高碳、高合金的性质，再通过淬火，钢铁表面的硬度会大幅度提高而被命名。金刚石，俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。某些材料受热时，会从金刚石中吸出碳原子并在物体上形成碳化物。铁就是这类材料之一。用金刚石刀具加工铁制材料时，摩擦产生的热量会使金刚石中的碳原子扩散到铁中，从而，造成金刚石涂层因化学磨损，而提前没有效果。

　　三、刀具的限制

　　重磨或重涂层的金刚石涂层刀具，其质量难以保证，由于刀具表面生成的涂层是纯金刚石，所以，用金刚石磨轮对刀具进行重磨，需要耗费很长时间。此外，为了使金刚石变长而采用的刀具，其制备工艺也会改变刀具表面的化学特性，由于特层时要求对这种化学特性进行非常精确的控制，所以，刀具重新涂层的效果难以得到保证。

　　四、刀具的寿命

　　与任何其它刀具一样，金刚石涂层刀具的寿命也各不相同，主要取决于被切削材料、选用的切削速度，以及物体的几何形状等。

　　一般来说，加工石墨的金刚石涂层刀具的寿命是未涂层硬质合金刀具的10-20倍，在某些情况下甚至可能更长。这样，就能用一把刀具完成大部分加工任务，无须因刀具磨损而换刀，避免加工中止或重新校准，因此，有可能实现自动化功能。

　　在综合材料的应用中，也是可能获得较长的刀具寿命。根据某些媒体的报道，在加工高密度玻璃纤维、碳纤维等难加工的材料时，金刚石涂层刀具的寿命可以高达未涂层硬质合金刀具的70倍。