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聚晶金刚石PCD表面抛光技术

来源:http://www.dmidiamond.com/news488250.html发布时间:2020/10/27 10:18:00

聚晶金刚石PCD表面抛光技术

  PCD制品自20世纪70年代问世以来,以其优良的性能,在航空航天、国防、能源、汽车、地质钻探和线缆等高技术领域中得到日益广泛的应用。尤其是大面积PCD制品的应用,使机械加工能力和水平向前迈进一大步,加工精度、加工表面质量不断提高,加工效率几十倍甚至上百倍提高。大面积PCD制品多用于制造切削各种材料的刀具,为了良好断屑,提高被加工工件的精度和表面质量,大多数PCD制品的PCD面需要抛光,使其达到镜面(表面粗糙度Ra≦0.05μm)。尽管很多资料介绍PCD面电化学抛光、超声抛光等新技术,但在工业化的批量生产应用中,PCD面机械抛光仍占主导地位。

  PCD面抛光参数选择

  PCD面机械抛光过程是聚晶金刚石磨耗与炭化过程,由于聚晶金刚石的硬度高,一般用金刚石抛光粉(膏)加铸铁盘或用磨轮进行抛光。实践证明:用金刚石抛光粉(膏)加铸铁盘抛光的效率太低,大都采用磨轮抛光(磨轮与工件被抛光表面接触面积大,被广泛采用)。


  PCD面抛光质量要求:

  1、表面粗糙度Ra≦0.05μm;

  2、表面光泽一致,没有折光面;

  3、没有未抛光到的边缘存在;

  4、无光泽不均匀的环;

  5、无划痕及污染。

  为达到PCD面抛光质量要求,用磨轮实施机械抛光时,要合理选择磨轮宽度、浓度和粒度,磨轮和工件转速,抛光压力以及磨轮修整时机。

  首先磨轮的粒度和浓度要选择合适,粒度过粗达不到工件抛光表面粗糙度要求;粒度过细,加工效率低,磨粒保持锐利的时间短,抛光时的摩擦力大,温升高。磨轮宽度要选择合适,过窄,使用寿命短,磨轮修整频次高,工件被抛光表面与磨轮接触面小,抛光效率低;过宽,磨轮端面难于整平,磨轮内外圈的线速度差异大,磨轮内外消耗差异多,抛光中摩擦接触面积大,工件散热条件变差;磨轮工作层中含金刚砂浓度高,有利于缩短磨轮与被抛光表面接触吻合时间,但成本高,会使磨轮脱粒过快,有时造成被抛光表面划伤。

  工件在抛光过程中一般低速旋转,这对工件保持平稳运转有利。磨轮通常高速旋转,实现PCD面与磨轮表面相互间摩擦,产生热作用,磨轮转速过快,摩擦热过高,达不到抛光表面质量要求。

  抛光过程中,被抛光表面与磨轮表面接触的同时必须施加合适的压力,压力过小易产生抖动,被抛光表面出现波纹;压力过大,磨轮消耗快,不仅摩擦温升高,还可能导致驱动电机过载。

  磨轮表面修整时机要掌握合适,长时间不修整磨轮端面,磨轮不锐利,被抛光表面与磨轮端面的吻合时间长,加工效率低;过于频繁修整磨轮端面,磨轮消耗快。磨轮端面修整的不平整、过渡不圆滑,会使被抛光表面无光泽,有时出现划痕。

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