In den letzten Jahren wurden PKD-Schneidwerkzeuge zunehmend in der verarbeitenden Industrie von Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer und einigen nichtmetallischen Materialien eingesetzt.
Welche Vorteile bieten PKD-Schneidwerkzeuge bei der Aluminiumbearbeitung und wie wählt man die passenden PKD-Schneidwerkzeuge aus?
Was sindPKD-Schneidwerkzeuge？
Unter PKD-Schneidwerkzeugen versteht man im Allgemeinen Werkzeuge aus polykristallinem Diamant.Die verwendete PCD-Verbundplatte wird aus natürlichem oder künstlich synthetisiertem Diamantpulver und Bindemitteln (die Metalle wie Kobalt und Nickel enthalten) in einem bestimmten Verhältnis bei hoher Temperatur (1000–2000 °C) und hohem Druck (50000 bis 100000 Atmosphären) gesintert.Es verfügt nicht nur über die hohe Härte und Verschleißfestigkeit von PKD, sondern auch über die gute Festigkeit und Zähigkeit von Hartmetall.
Nach der Verarbeitung zu einem Schneidwerkzeug weist es die Eigenschaften einer hohen Härte, einer hohen Wärmeleitfähigkeit, eines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eines hohen Elastizitätsmoduls und eines niedrigen Reibungskoeffizienten auf.
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Vorteile von PKD-Einsätzen in der Aluminiumbearbeitung
(1) Die Härte von PKD-Werkzeugen kann 8000 HV erreichen (80-120-fache Härte von Karbiden).
und ihre Verschleißfestigkeit ist sehr gut.
(2) Die Wärmeleitfähigkeit von PKD-Werkzeugen beträgt 700 W/MK (das 1,5- bis 9-fache der von Karbiden), was aufgrund der hervorragenden Wärmeübertragungsleistung die Werkzeuglebensdauer erheblich verlängert
(3) Der Reibungskoeffizient von PKD-Werkzeugen beträgt im Allgemeinen nur 0,1 bis 0,3 und ist damit viel niedriger als der von Hartmetallen, was die Schnittkraft erheblich reduzieren und die Werkzeuglebensdauer verlängern kann.
(4) PKD-Werkzeuge haben einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine geringe thermische Verformung, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und eine hohe Werkstückoberflächenqualität.
(5) Die Oberfläche von PKD-Schneidwerkzeugen hat eine geringe Affinität zu Nichteisen- und Nichtmetallmaterialien, sodass es nicht leicht zu Spanablagerungen kommt.
(6) PKD-Werkzeuge haben einen hohen Elastizitätsmodul und neigen nicht zum Bruch.Der stumpfe Radius der Schneide kann sehr klein geschliffen werden, wodurch die Schärfe der Schneide über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.
Aufgrund der oben genannten Vorteile können PKD-Werkzeuge Aluminiumlegierungsmaterialien mit sehr hoher Geschwindigkeit und einer Werkzeugstandzeit von mehreren tausend bis zehntausend Stücken bearbeiten.Besonders geeignet für die Massenproduktion von Hochgeschwindigkeits- und Großserienschneiden (3C-Digital, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrtbereich), wie z. B. die Bearbeitung digitaler Produkthüllen, Automobilkolben, Automobilräder, Rollenringe usw.
Wie man wählt PKD-Schneidwerkzeuge?
Generell gilt: Je größer die Partikelgröße von PKD, desto stärker ist die Verschleißfestigkeit des Werkzeugs.
Normalerweise wird PKD mit feinen Partikeln für die Präzisions- oder Ultrapräzisionsbearbeitung verwendet, während PKD-Werkzeuge mit groben Partikeln für die Grobbearbeitung verwendet werden.
Aus dem gleichen Grund empfehlen Werkzeughersteller in der Regel die Verwendung feinkörniger PKD-Sorten für die Verarbeitung von siliziumfreien und siliziumarmen Aluminiumlegierungsmaterialien und die Verwendung grobkörniger PKD-Sorten für die Verarbeitung von Aluminiumlegierungsmaterialien mit hohem Siliziumgehalt.
Die Qualität der von PKD-Werkzeugen bearbeiteten Oberfläche hängt nicht nur von der Partikelgröße des Werkzeugs ab, sondern auch von der Qualität der Werkzeugkante, daher muss die Qualität von PKD-Werkzeugen besser sein.
Im Allgemeinen gibt es zwei gängige Bearbeitungsmethoden für PKD-Werkzeugkanten: Eine davon ist das langsame Drahtschneiden.Dieses Verfahren hat einen geringen Bearbeitungsaufwand, die Qualität der Kanten ist jedoch durchschnittlich.Die andere Methode wird durch Laserbearbeitung erreicht, die etwas teurer ist, aber die Qualität der Schnittkante ist viel höher (es gibt auch eine Methode, bei der zunächst eine Laser-Schruppbearbeitung und dann eine Schleif-Präzisionsbearbeitung durchgeführt werden, was eine bessere Schnittqualität bietet Rand).Bei der Auswahl muss noch mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Grob gesagt ist das alles.Weitere spezifischere Details, einschließlich Kosten und Schnittparameter, müssen sich ebenfalls auf die spezifischen Produktparameter beziehen, die von verschiedenen Herstellern bereitgestellt werden.Darüber hinaus erfordert die Aluminiumverarbeitung neben einer angemessenen Auswahl der Werkzeuggeometrie und der Schnittparameter manchmal auch, dass Werkzeuglieferanten Lösungen für Probleme bereitstellen, die bei der Verwendung des Werkzeugs auftreten
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. Mai 2023