自改革开放以来,一些外资企业和合资企业引进的高速切削设备越来越多,随设备带来的刀具用完之后,国内解决不了替代产品的问题,仍须继续进口刀具,不仅花外汇而且价格十分昂贵,为了降低加工成本,解决进口刀具的替代问题,国内自主研发的CBN刀具已经应用在进口的切削设备上,用量逐步增加,也有用进口的复合片自已进行刀具加工,据目前的情况,国产的CBN刀具的商品化,比预想的还要快。
金刚石膜制成的刀具在国内的应用还不及CBN刀具。国内金刚石薄膜的制备方法主要是物理气相沉积和化学气相沉积。类金刚石膜是用物理气相沉积生产的,该法制成的DLC膜比较薄,一般厚度不大于3μm,其应用也很窄。化学气相沉积法生产的金刚石膜允许有较大的厚度,可达到25μm以上。
化学气相沉积的金刚石膜制成的刀具,由于其厚度有较大的选择余地,刀具可以转位,较多晶烧结体耐热性好,沉积在硬质合金等基片上的膜耐冲击,被加工工件的表面质量高,切削寿命大大提高。国外金刚石膜制刀具的推广应用进展很快,虽然单个刀具比CBN刀具贵许多,但其综合加工成本却降低很多,所以膜工具的推广应用将是21世纪机械行业和精细加工行业实现跨越式发展的有力的技术支撑。
纳米级金刚石膜尚未见其在刀具上的应用。但是由于纳米级金刚石膜具有耐磨,耐热,耐蚀,低摩擦阻力的特点,其干式润滑效果无可匹敌,是制作压模内壁和冲头表面的最佳材料。可以使压制件表面质量高,大大延长模具寿命,而且脱模十分方便。
多晶烧结体刀具的质量,主要决定于烧结体本身的质量,即粘结剂和金刚石的界面结合强度,金刚石颗粒间的界面结合强度,其次才是工具的制作过程。
同样多晶膜的质量也决定多晶膜工具的质量,如何提高多晶膜的质量是工作的重点,只有制出高质量的膜,才有可能制出高质量的工具。