다이아몬드 코팅 공구는 화학 기상 증착(CVD) 기술의 일종인 핫 필라멘트 증착이라는 공정을 사용하여 만들어집니다. 이 공정에서는 과열된 텅스텐 와이어 배열을 사용하여 수소와 탄소 함유 가스(일반적으로 메탄)를 활성화합니다.
다이아몬드 코팅은 두 가지 방법으로 절삭 공구에 적용할 수 있습니다. 한 가지 방법은 미크론 크기의 다이아몬드 입자를 금속 매트릭스(일반적으로 코발트)에 결합한 다음 공구에 소결하는 것입니다. 이를 다결정 다이아몬드(PCD)라고 하며 일반적으로 채광 및 절삭 분야에 사용됩니다.
다른 방법은 일반적으로 초경합금으로 만들어진 공구의 베이스 바디에 직접 얇은 다이아몬드 필름을 성장시키는 것입니다. 이 공정을 사용하면 PCD로는 불가능한 더 복잡한 모양, 더 작은 각도 및 치수를 구현할 수 있습니다. 다이아몬드 필름은 날카로운 공구 모서리를 위해 얇고 매끄럽게 성장시키거나 내마모성을 높이기 위해 두껍게 성장시켜 다양한 용도에 맞게 최적화할 수 있습니다.
코팅에 사용되는 다이아몬드 입자는 단결정 또는 다결정일 수 있습니다. 단결정은 자연적으로 생성되거나 고압고온(HPHT) 합성을 통해 생성될 수 있으며, 다결정은 폭발 합성을 통해 만들어집니다. 다이아몬드 입자는 폴리머(수지), 세라믹(유리화) 또는 금속을 사용하여 공구 베이스 바디에 접착됩니다. 입자 크기는 더 큰 입자를 분쇄하여 조정할 수 있습니다.
CVD 다이아몬드 코팅 공정의 장점 중 하나는 다양한 표면 구조를 성장시키고 특정 용도에 맞게 필름을 최적화할 수 있다는 점입니다. 예를 들어, 패싯 표면을 성장시키면 절삭력이 감소하고 공구 수명이 늘어나는 것으로 나타났습니다.
다이아몬드 코팅 공구는 다양한 절삭 응용 분야에 사용할 수 있으며, 직경 0.008"(0.20mm)에서 0.500"(12.70mm) 사이의 대부분의 공구에 다이아몬드 코팅을 적용할 수 있습니다. 더 큰 직경도 코팅할 수 있지만 일반적으로 이러한 크기에는 인서트 공구를 사용하는 것이 더 비용 효율적입니다. 많은 공구 회사에서 다이아몬드 코팅 절삭 공구를 보유하고 있거나 고객을 위해 제조할 수 있습니다.
다이아몬드 코팅 공구는 독특한 물리적 특성을 가지고 있어 절삭 분야에 이상적입니다. 다이아몬드는 알려진 소재 중 가장 단단하고 내마모성이 뛰어납니다. 또한 열전도율이 매우 높아 절삭날의 손상된 열을 제거하는 데 도움이 됩니다. 다이아몬드의 낮은 마찰 계수는 코팅된 공구의 플루트 위로 재료가 흐르도록 도와줍니다. 이러한 특성 덕분에 다이아몬드 공구는 다른 공구 재료에 비해 더 낮은 온도에서 손상 없이 고속으로 작동할 수 있어 열에 민감한 공작물 재료의 손상을 줄일 수 있습니다.
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