Material pahat superkeras mengacu pada material superkeras yang dapat digunakan sebagai pahat potong. Saat ini, material ini dapat dibagi menjadi dua kategori: material pahat potong intan dan material pahat potong boron nitrida kubik. Terdapat lima jenis utama material baru yang telah diaplikasikan atau sedang diuji.
(1) Berlian kristal tunggal besar sintetis alami dan buatan
(2) Bilah komposit berlian poli (PCD) dan berlian poli (PDC)
(3) Berlian CVD
(4) Amonia boron kubik polikristalin; (PCBN)
(5) Pelapisan amonia boron kubik CVD
1, berlian kristal tunggal besar alami dan sintetis
Berlian alami memiliki struktur kristal seragam tanpa batas butiran internal, sehingga secara teoritis mata pahat dapat mencapai kehalusan dan ketajaman atom, dengan kemampuan pemotongan yang kuat, presisi tinggi, dan gaya potong yang kecil. Kekerasan, ketahanan aus, ketahanan korosi, dan stabilitas kimia berlian alami memastikan umur pahat yang panjang, dapat memastikan pemotongan normal yang panjang, dan mengurangi dampak keausan pahat terhadap akurasi komponen yang diproses. Konduktivitas termalnya yang tinggi dapat mengurangi suhu pemotongan dan deformasi termal komponen. Karakteristik halus berlian kristal tunggal alami yang besar dapat memenuhi sebagian besar persyaratan pemotongan presisi dan ultra-presisi untuk material pahat. Meskipun harganya mahal, berlian ini tetap diakui sebagai material pahat presisi dan ultra-presisi yang ideal, dan dapat digunakan secara luas dalam pemrosesan reaktor nuklir dan teknologi tinggi lainnya di bidang cermin, rudal dan roket, substrat hard disk komputer, pemesinan super presisi senapan elektron akselerator, serta pemrosesan presisi komponen jam tangan tradisional, perhiasan, pena, dan dekorasi logam kemasan, dll. Selain itu, berlian alami juga dapat digunakan untuk memproduksi oftalmologi, pisau bedah otak, pisau biologis ultra-tipis, dan peralatan medis lainnya. Perkembangan teknologi suhu dan tekanan tinggi saat ini memungkinkan pembuatan berlian kristal tunggal berukuran besar dengan ukuran tertentu. Keunggulan material alat berlian ini terletak pada ukuran, bentuk, dan konsistensi kinerjanya yang baik, yang tidak dapat dicapai pada produk berlian alami. Karena terbatasnya pasokan berlian alami berukuran besar dan harganya yang mahal, material alat berlian kristal tunggal partikel besar sintetis digunakan dalam proses pemotongan ultra-presisi sebagai pengganti berlian kristal tunggal alami berukuran besar, sehingga aplikasinya akan berkembang pesat.
2. Berlian polikristal (PCD) dan bilah komposit berlian polikristal (PDC) memiliki keunggulan sebagai berikut dibandingkan dengan berlian kristal tunggal berukuran besar sebagai material perkakas. Berlian polikristal (PCD) dan bilah komposit berlian polikristal (PDC) memiliki keunggulan sebagai berikut: (1) susunan butiran tidak teratur, isotropik, dan tidak ada permukaan belahan. Oleh karena itu, kekuatan dan kekerasannya berbeda dengan berlian kristal tunggal berukuran besar pada permukaan kristal yang berbeda.
Dan ketahanan ausnya sangat berbeda, dan karena adanya permukaan belahan dan bersifat getas.
(2) Kekuatannya tinggi, terutama karena material pahat PDC ditopang oleh matriks karbida dan memiliki ketahanan benturan yang tinggi. Dampak benturan hanya akan menghasilkan butiran kecil yang pecah, tidak seperti keruntuhan besar pada berlian kristal tunggal. Oleh karena itu, dengan pahat PCD atau PDC, tidak hanya dapat digunakan untuk pemotongan presisi dan pemesinan setengah presisi biasa. Namun, juga dapat digunakan untuk pemesinan kasar dalam jumlah besar dan pemrosesan intermiten (seperti penggilingan, dll.), yang sangat memperluas jangkauan penggunaan material pahat berlian.
(3) Kosong alat PDC besar dapat disiapkan untuk memenuhi kebutuhan alat permesinan besar seperti pemotong frais.
(4) Bentuk spesifik dapat dibuat untuk memenuhi kebutuhan pemrosesan yang berbeda. Berkat peningkatan teknologi pemrosesan dan billet pahat PDC seperti percikan listrik, teknologi pemotongan laser, segitiga, herringbone, gable, dan billet bilah berbentuk khusus lainnya, billet ini dapat diproses dan dibentuk. Untuk memenuhi kebutuhan pahat potong khusus, billet ini juga dapat dirancang sebagai billet pahat PDC yang dibungkus, di-sandwich, dan digulung.
(5) Kinerja produk dapat dirancang atau diprediksi, dan produk diberikan karakteristik yang diperlukan untuk beradaptasi dengan penggunaan spesifiknya. Misalnya, pemilihan material pahat PDC berbutir halus dapat meningkatkan kualitas ketajaman pahat; material pahat PDC berbutir kasar dapat meningkatkan daya tahan pahat.
Kesimpulannya, dengan perkembangan material perkakas PCD dan PDC, aplikasi perkakas PCD dan PDC telah berkembang pesat ke banyak industri manufaktur.
Industri banyak digunakan dalam logam non-ferrous (aluminium, paduan aluminium, tembaga, paduan tembaga, paduan magnesium, paduan seng, dll.), karbida, keramik, bahan non-logam (plastik, karet keras, batang karbon, kayu, produk semen, dll.), bahan komposit (seperti plastik yang diperkuat serat CFRP, komposit matriks logam MMC pemotongan pengolahan, terutama di industri otomotif dan pengolahan kayu, telah menjadi alternatif berkinerja tinggi karbida tradisional.
Waktu posting: 27-Mar-2025
