PCD소재 연삭 특성

PCD는 특수 처리된 다이아몬드와 소량의 바인더를 고온 고압 하에서 소결하여 만들어집니다. 무질서하게 배열된 다이아몬드 입자는 PCD에 균일하고 매우 높은 경도와 내마모성을 부여합니다. PCD는 절삭 공구, 연삭 휠 드레싱, 지질 드릴링, 측정 도구 프로브, 와이어 드로잉 도구, 샌드블라스팅 도구 등에 사용할 수 있습니다. 그러나 PCD의 높은 경도와 높은 내마모성은 또한 가공에 큰 어려움을 가져다줍니다.

국내외 학자들은 PCD 소재의 고경도, 고내마모성으로 인한 가공 어려움에 대해 방전 가공, 초음파 가공, 전기화학 가공, 레이저 가공 등을 포함한 많은 연구와 실험을 수행하여 일정한 결과를 얻었습니다. 그러나 종합적인 분석 결과 이러한 가공 기술은 현재 대부분 PCD 소재의 거친 가공에 적합하다는 것을 발견했습니다. 좋은 PCD 절삭 날 품질을 얻기 위해 가장 이상적인 가공 방법은 여전히 ​​다이아몬드 휠로 연삭 또는 래핑하는 것입니다.

PCD의 연삭 공정은 주로 기계적 측면과 열화학적 측면의 혼합 작용의 결과입니다. 기계적 작용은 다이아몬드 휠 연마 입자가 PCD 재료에 지속적으로 충격을 가하여 형성된 다이아몬드의 미세 파단, 마모, 탈락 또는 분열이며, 열화학적 작용은 다이아몬드 휠이 PCD를 연삭하여 다이아몬드를 산화 또는 흑연화하여 형성된 고온입니다. 두 가지의 혼합 작용의 결과로 PCD 재료가 제거되었습니다.

분쇄 과정의 특징은 다음과 같습니다.

(1) 분쇄력이 강함

다이아몬드는 알려진 광물 중에서 가장 단단한 물질이며, 다양한 금속 및 비금속 재료와의 마찰 마모량은 초경합금의 1/50 - 1/800에 불과합니다. PCD 경도(HV)는 80 - 120KN/mm2로 단결정 다이아몬드에 이어 두 번째로 초경합금보다 훨씬 높습니다. 다이아몬드 연삭 휠을 사용하여 PCD를 연삭할 때 초기 절삭 강도가 매우 높아 초경합금(0.4MPa)보다 약 10배 더 높습니다. 구체적인 연삭은 1.2×104 - 1.4×105J/mm3에 도달할 수 있으므로 연삭력이 훨씬 높습니다. 초경합금 연삭에 사용됩니다.

(2) 분쇄율이 작다

PCD의 높은 경도와 내마모성(상대적 내마모성은 초경합금의 16~199배)으로 인해 PCD를 연삭할 때의 연삭비는 단지 0.005~0.033으로 초경합금에 대한 약 1/1000 수준이다. 1/100000; 연삭 효율은 단지 0.4 - 4.8mm3/분이다. 따라서 절삭 공구의 절삭날 품질과 제거량을 보장하기 위해 연삭 시간이 길고 가공 효율이 낮다. 또한 PCD의 경도, 함량, 입자 크기가 다를 경우 연삭 시간도 상당히 다르다.

(3) 세분성은 큰 영향을 끼친다

PCD 소재는 입자 크기에 따라 절삭 공구에 사용됩니다. 주로 거친 입자 크기(20-50 μm), 중간 입자 크기(약 10 μm) 및 미세 입자 크기(~ 5 μm)의 세 가지 범주로 나뉩니다. 연삭력과 연삭 비율은 몇 배에서 수십 배 다릅니다. 거친 입자 PCD는 연삭 비율이 가장 높고 연삭도 가장 어렵습니다. 연삭 후 절삭 날이 가장 심각하고 품질은 최악이지만 내마모성은 가장 강합니다. 미세 입자 PCD 연삭 비율은 비교적 가장 낮고 연삭이 더 쉽습니다. 연삭 후 절삭 날 품질