Na fabricação moderna, as demandas por precisão de usinagem, acabamento de superfície e vida útil da ferramenta estão aumentando continuamente. As ferramentas de PCD (ferramentas de diamante policristalino) tornaram-se líderes no campo de ferramentas superhard devido à sua excepcional dureza e resistência ao desgaste.
PCD (diamante policristalino) é formado por sinterização de micropó de diamante sintético sob alta temperatura e pressão. Sua dureza perde apenas para o diamante natural de cristal único, mas oferece melhor resistência ao impacto e uniformidade. Isso torna as ferramentas de PCD particularmente destacadas na usinagem de metais não ferrosos (como ligas de alumínio e ligas de cobre), compósitos (como plásticos reforçados com fibra de carbono) e ligas de alumínio com alto teor de silício.
Para os distribuidores de ferramentas superhard, a demanda do mercado por ferramentas PCD está aumentando rapidamente, especialmente nas indústrias automotiva, aeroespacial e eletrônica. Em comparação com as ferramentas tradicionais de carboneto, a vida útil das ferramentas PCD pode ser aumentada em 5-10 vezes, reduzindo significativamente a frequência de substituição da ferramenta dos clientes e os custos de inatividade.
Empresas médicas e fabricantes de engenharia de precisão exigem quase perfeição na qualidade de usinagem, especialmente na produção de implantes, instrumentos cirúrgicos e microcomponentes. As ferramentas PCD, com seu coeficiente de atrito extremamente baixo e recursos de corte ultra-precisos, tornam-se a escolha ideal para essas indústrias.
Por exemplo, ao usinar ligas de titânio ou ligas de cobalto-cromo (comuns em implantes ortopédicos), as ferramentas de PCD podem efetivamente reduzir rebarbas e garantir acabamentos de superfície abaixo de Ra 0,1 μm, atendendo aos requisitos de precisão de grau médico. Além disso, a inércia química das ferramentas de PCD evita reações com os materiais da peça durante a usinagem, evitando riscos de contaminação, o que é crucial para a indústria médica.
Para empresas de tratamento térmico, as ferramentas de PCD também têm um valor único. Muitos materiais temperados ou endurecidos pela superfície (como ligas de alumínio de alta dureza) podem causar desgaste rápido da ferramenta durante a usinagem. A alta resistência ao calor das ferramentas PCD (capazes de suportar temperaturas acima de 800 ° C) as torna ideais para tais aplicações.
Embora as ferramentas de PCD tenham excelente desempenho, diferentes cenários de aplicativos exigem a correspondência de diferentes parâmetros de ferramentas. Aqui estão algumas considerações importantes:
Tamanho do grão de diamante: grãos grossos (e.g., 20-30μm) são adequados para usinagem de desbaste, enquanto grãos finos (e.g., 2-10μm) são mais adequados para requisitos de acabamento e alto acabamento superficial.
Geometria da ferramenta: O ângulo de inclinação, o ângulo de folga e o método de tratamento da borda afetarão a força de corte e a vida útil da ferramenta, e precisam ser otimizados com base nas características do material.
Material de substrato: Normalmente, substratos de carboneto são usados, mas em condições de alto impacto, um substrato de aço pode ser escolhido para aumentar a tenacidade.
Para distribuidores de ferramentas superhard, é recomendável trabalhar em estreita colaboração com os clientes para analisar suas necessidades de usinagem e fornecer soluções de ferramentas PCD personalizadas. Por exemplo, para a usinagem de micropeças na indústria médica, podem ser necessárias PCD de grãos ultrafinos e tecnologias de revestimento especiais, considerando que, para o corte de liga de alumínio de alto volume na indústria automotiva, o foco pode ser mais na economia de ferramentas e estabilidade a longo prazo.
À medida que a indústria de manufatura avança em direção a uma maior precisão e eficiência, o escopo de aplicação das ferramentas de PCD continuará a se expandir. Seja para distribuidores de ferramentas superhard, empresas médicas ou empresas de tratamento térmico, estabelecer uma posição no mercado de ferramentas de PCD com antecedência trará vantagens competitivas significativas.
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