다이아몬드 코팅 공구는 주로 알루미늄-실리콘 합금, 구리 합금, 섬유 강화 폴리머, 녹색 세라믹 및 흑연과 같은 비철 소재 가공에 사용됩니다. 이 공구들은 CVD 다이아몬드로 코팅되어 절삭 공구 장비를 강화하고 사용 중 마찰을 줄여줍니다. 또한 다이아몬드 코팅은 시간이 지나도 절삭날의 날카로움을 유지하는 데 도움이 됩니다.
다이아몬드 코팅 공구는 여러 가지 장점이 있습니다. 다이아몬드는 알려진 소재 중 가장 단단하고 내마모성이 뛰어나 절삭 작업에 이상적입니다. 다이아몬드의 높은 열전도율은 절삭날에서 발생하는 열을 제거하여 열에 민감한 공작물 재료의 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 다이아몬드는 마찰 계수가 낮기 때문에 코팅된 공구의 플루트 위로 재료가 잘 흐르도록 도와줍니다.
CVD 다이아몬드 코팅 공정은 특정 용도에 맞게 최적화할 수 있는 광범위한 표면 구조의 성장을 가능하게 합니다. 예를 들어 공구 모서리 선명도가 중요한 경우 다이아몬드 필름을 얇고 매끄럽게 성장시킬 수 있습니다. 마모가 주요 마모 메커니즘인 경우에는 더 두꺼운 필름이 필요합니다. 면면을 성장시키면 절삭력이 감소하고 공구 수명이 늘어나는 것으로 나타났습니다.
올바른 재종의 카바이드로 연삭할 수 있는 대부분의 공구는 다이아몬드 코팅이 가능합니다. 그러나 일반적으로 직경 0.008"(0.20mm)에서 0.500"(12.70mm) 사이의 공구를 다이아몬드 코팅하는 것이 더 비용 효율적입니다. 더 큰 직경도 코팅할 수 있지만 이러한 크기에는 인서트 공구를 사용하는 경우가 많습니다. 많은 공구 회사에서 다이아몬드 코팅 절삭 공구를 보유하고 있거나 고객을 위해 제조할 수 있습니다.
절삭 공구에 사용되는 다이아몬드는 다결정 다이아몬드(PCD)로 알려진 금속 매트릭스(보통 코발트)에 분산된 미크론 크기의 입자를 공구에 소결한 것과 다이아몬드 코팅의 두 가지 일반적인 형태가 있습니다. PCD 팁 공구는 일반적으로 채굴 및 절삭 분야에 사용됩니다. 코팅 기술에는 연삭 공정을 위해 날카로운 모서리를 가진 미결정 다이아몬드 층의 화학 기상 증착(CVD)이 포함됩니다. 이 기술을 사용하면 거칠기 Ra가 5nm인 고품질 공작물을 만들 수 있습니다.
절삭 공구 외에도 연마 연필 및 버와 같은 마이크로 연삭 공구도 동일한 다이아몬드 코팅 기술을 사용하여 생산할 수 있습니다. 이러한 공구는 직경이 50mm에 불과할 정도로 매우 작을 수 있으며 성공적인 테스트를 거쳤습니다.
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