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金刚石刀具的制造方法

　　目前金刚石的主要加工方法有以下四种：薄膜涂层刀具、厚膜金刚石焊接刀具、金刚石烧结体刀具和单晶金刚石刀具。

　　2.1 薄膜涂层刀具

　　薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法（CVD）沉积金刚石薄膜制成的刀具。

　　由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬质合金以及金属W的热膨胀系与金刚石接近，制膜时产生的热应力小，因此可作为刀体的基体材料。WC-Co系硬质合金中，金刚石锯片标准，粘结相Co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形成石墨而降低附着强度，在沉积前需进行预处理以消除Co的影响（一般通过酸腐蚀去Co）。

　　化学气相沉积法是采用一定的方法把含有C源的气体，金刚石锯片，在极低的气体压强下，使碳原子在一定区域沉积下来，碳原子在凝聚、沉积过程中形成金刚石相。目前用于沉积金刚石的CVD法主要包括：微波、热灯丝、直流电弧喷射法等。

　　金刚石薄膜的优点是可应用于各种几何形状复杂的刀具，如带有切屑的刀片、端铣刀、铰刀及钻头；可以用来切削许多非金属材料，切削时切削力小、变形小、工作平稳、磨损慢、工件不易变形，适用于工件材质好、公差小的精加工。主要缺点是金刚石薄膜与基体的粘接力较差，金刚石薄膜刀具不具有重磨性。

直径的选择锯片直径与所用的锯切设备以及锯切工件的厚度有关。锯片直径小，切削速度相对比较低；锯片直径大对锯片和锯切设备要求就要高，同时锯切效率也高。锯片的外径根据不同的圆锯机机型选择使用直径相符的锯片。齿数的选择锯齿的齿数，一般来说齿数越多，在单位时间内切削的刃口越多，切削性能越好，但切削齿数多需用硬质合金数量多，锯片的价格就高，但锯齿过密，齿间的容屑量变小，容易引起锯片发热；另外锯齿过多，当进给量配合不当的话，每齿的削量很少，会加剧刃口与工件的磨擦，影响刀刃的使用寿命。通常齿间距在15-25mm，应根据锯切的材料选择合理的齿数。厚度的选择锯片的厚度从理论上我们希望锯片越薄越好，锯缝实际上是一种消耗。合金锯片基体的材料和制造锯片的工艺决定了锯片的厚度，厚度过薄，锯片工作时容易晃动，影响切削的效果。选择锯片厚度时应从锯片工作的稳定性以及锯切的材料去考虑。有些特殊用途的材料要求的厚度也是特定的，应该按设备要求使用，金刚石锯片，如开槽锯片、划线锯片等。

由此可见锯片还是需要精挑细选的，不同的锯片发挥着不同的作用。

目前在金刚石的产业化中还存在一些关键问题函待解决，如高速大面积的金刚石厚膜沉积工艺、控制金刚石膜的晶界密度和缺陷密度、金刚石膜的低温生长，金刚石薄膜与基体结合力弱等。金刚石刀具优异的性能和广泛的发展前途吸引国内外无数的***进行研究，有些已经取得了突破性进展，相信不久的将来金刚石刀具将广泛应用到现代加工中。