PCD ツール アプリケーションの概要

多結晶ダイヤモンド (略して PCD) は、ダイヤモンドと超硬合金で構成される複合材料であり、通常、ダイヤモンド粉末を一定量の結合剤と超硬合金マトリックスで組み立て、超高温高圧条件下で焼結することによって製造されます。

PCD は、非常に高い耐摩耗性と硬度、低摩擦係数、高熱伝導率などの特性を備えているため、PCD ツールは高速、高効率、高精度の加工を実現できます。

1. PCD のパフォーマンス特性

(1) 高硬度・耐摩耗性

PCDは、高硬度、高圧縮強度、優れた熱伝導性、耐摩耗性の特性を備えており、高速切削で高い加工精度と加工効率を得ることができます。このPCD工具の特徴は、強い結合力と方向性を持つダイヤモンドの結晶状態によって決まり、ダイヤモンドを非常に硬くしています。

(2) 等方性で劈開しない表面

PCD は、ミクロンまたはサブミクロンの小さなダイヤモンド粒子を特定の方法で合成したポリマーで、粒子の無秩序な蓄積が無秩序であることが等方性につながり、方向を選ばずにワークを切断する際に最高のパフォーマンスを発揮できます。時、機械的特性を最適化する単一の劈開面に沿ってクラックするのは容易ではありません。

(3) 高い加工精度

PCD工具は熱膨張係数が低く、弾性率が高いため、切削中に工具が変形しにくく、切削力と切削温度を下げ、工具の耐久性と切削速度を向上させ、良好な加工面を得ることができます。

(4) 低摩擦係数

PCDは摩擦係数が低く、非鉄金属や非金属材料との親和性が低く、変形や切削抵抗を低減できるだけでなく、切削時の構成刃先が発生せず、加工面粗さを大幅に低減できます。ワーク表面。

(5) 高い熱伝導率

PCDの熱伝導率は非常に高く、銀や銅よりも優れており、通常の超硬合金よりもはるかに高いため、切断プロセス中に熱を放散しやすく、切断温度が低くなります。

2. PCD の適用

(1) 自動車・航空宇宙分野における PCD の応用

PCD 工具は、主に自動車分野で、エンジン ピストンのスカート、ピン穴、シリンダー ブロック、ギアボックスなどを加工するために使用されます。これらのコンポーネントのシリコン含有量が高い (10% 以上) ため、工具の耐用年数は長く、PCD 工具の耐久性は超硬工具の 1 ～ 50 倍であり、寸法安定性を確保できます。コンポーネントとワークピースの切削速度、加工効率、および表面品質を大幅に向上させることができます。

航空宇宙分野では、PCD 工具を使用してアルミニウム合金 (AlSi2) シリンダー ヘッドを加工すると切削速度が高くなり、工具寿命は超硬合金の約 20 倍長くなり、ワークの表面品質も大幅に向上します。改善されました。

(2) 木材加工産業における PCD の適用

木材加工も PCD ツール アプリケーションの重要な分野です。人工合成ボード（中密度ファイバーボード、パーティクルボード、複合床材など）の急速な発展に伴い、超硬ナイフの需要が加速し、PCD ナイフが市場の伝統的な木工用ナイフに徐々に取って代わりました。

ラミネート フロアの最外層にある Al2O3 は、超硬切削工具の摩耗が大きく、PCD 切削工具を使用すると、この問題を効果的に解決できます。したがって、木工業界におけるPCDの主な市場は、ラミネートフローリングと高硬度繊維板の加工です。

(3) 電子加工産業における PCD の適用

電子産業では、電気プリント基板の生産に対する要求がますます高くなっています. 一般に、切削工具には使用中のバリがあり、電気部品の取り付けと配置に影響を与え、プリント基板全体がうまく機能しません.超硬切削工具は加工時の寿命が短く、加工速度が遅く、能率が悪く、加工精度が悪い。 PCD ツールの使用は、処理効率が高く、処理コストが低く、広く使用されています。

(4) ガラス切断および加工産業における PCD の適用

PCD製のカッターホイールは、主に電子製品の液晶画面の高精度・高品質切断に使用され、建築ガラスや自動車ガラスの切断も可能です。マンドレルとカッター ホイールはいずれも PCD 材料であり、高い加工精度、耐摩耗性、良好な一貫性、および長寿命という利点があり、通常のガラス カッターおよび超硬ガラス カッター ホイールの理想的な代替品です。

(5) 複合材料産業における PCD の適用

PCD工具を使用してガラス繊維強化複合材料を加工すると、工具寿命は超硬工具の約60倍、単体加工コストは超硬工具の1/20、加工精度は超硬工具よりも高くなります。

PCD は、その優れた加工品質と加工経済性により、非金属材料、非鉄金属および合金、複合材料の分野で独自の利点を示します。ハイス工具と超硬工具の二重代替が実現すれば、PCD工具の市場空間はさらに拡大する。