[发明专利]一种PCD刀具的制造方法

说明书

本发明公开了一种PCD刀具的制造方法，包括以下步骤：1)提供一混合料加入模具中进行加热加压，从而得到所述PCD片；2)将PCD片通过高温压接在硬质合金基底上，得到PCD复合片；3)将PCD复合片切割成若干块PCD刀片；4)将刀具基体上表面涂覆钎料，将硬质合金基底放置在涂覆有钎料的刀具基体上后进行钎焊，得到PCD刀具；5)利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理；6)PCD层脱钴处理，去钴溶液包括20～40wt％硫酸、80～60wt％过硫酸铵。本发明的PCD刀具的制造方法制备的PCD刀具具有优异的硬度、抗弯强度、断裂韧性和热稳定性能，制备的PCD刀具具有较高的使用寿命。

技术领域

本发明涉及超硬工具技术领域，特别涉及一种PCD刀具的制造方法。

背景技术

PCD刀具是通过把PCD复合片焊接到硬质合金或者钢的刀体上制成的刀具。由于PCD复合片将单晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和强度与碳化钨硬质合金的高抗弯强度进行了结合，复合片的碳化钨硬质合金层为金刚石层提供了机械支持，增加了它的抗弯强度，同时硬质合金层易于焊接，使制作成品刀具变得容易。

近年来随着汽车制造业大量采用轻型材料，如铝合金、复合材料等，金刚石刀具的应用也大量增加。采用PCD刀具加工铝合金时，由于金刚石硬度高，表面与金属亲和力小，且刀具前刀面都抛光成镜面，不易产生积屑瘤，加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。采用PCD刀具加工各种规格铝合金零件，刀具寿命可达几千到几万件，尤其适合汽车、摩托车零件的大规模生产。在中国汽车制造业中，应用PCD刀具主要切削铝合金发动机缸体、缸盖、变速器的壳体、阀体、槽体、侧盖等零件。用PCD刀具加工汽车铝合金件，能克服铝合金中硬质点对刀尖的破坏，并最大可能的消除积屑瘤，能获得满意加工效果，且精度稳定。另外，PCD刀具还广泛用于其它有色金属和非金属材料的高速加工，被广泛应用于汽车、航空航天、电子和木材加工等领域。

PCD刀具的制造工艺决定着其切削性能和使用寿命，是PCD刀具发展应用的关键，PCD刀片的加工，包括PCD复合片的切割、刀片的焊接及刃磨等步骤。PCD刀具刃口制造传统的方法是采用砂轮磨削、电火花加工的方法。PCD刀具刃口制造中使用的刃磨砂轮都比较昂贵，并且PCD材质硬度高，磨削困难，无疑给PCD刀具加工带来高昂的成本；电火花加工出来的PCD刀具刃口质量较差，崩缺情况严重，即使严格控制加工工艺，崩缺尺寸≥10μm，并且电火花加工的复合片表层损伤较轻，表面比较平整，对内部组织的影响很大，加工后刀具易出现各种使用缺陷。

发明内容

针对上述现有的PCD刀具的制造方法存在的问题，本发明提供一种PCD刀具的制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种PCD刀具的制造方法，其中：包括以下步骤：

1)提供一混合料加入模具中进行加热加压，从而得到所述PCD片；

2)将PCD片通过高温压接在硬质合金基底上，得到PCD复合片；

3)将PCD复合片切割成若干块PCD刀片；

4)将刀具基体上表面涂覆钎料，将硬质合金基底放置在涂覆有钎料的刀具基体上后进行钎焊，得到PCD刀具，并将PCD刀具放入真空炉进行缓慢冷却；

5)按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理；

6)PCD层脱钴处理：采用分散体涂层的方法，在除聚晶金刚石层以外的部分的外表面喷涂特氟龙，将涂层后的PCD刀具放入去钴溶液中，在一定温度下，均匀搅拌去钴溶液，反应一定的时间；然后取出PCD刀具；

其中，所述去钴溶液包括20～40wt％硫酸、80～60wt％过硫酸铵。

优选的是，所述的PCD刀具的制造方法，其中：在步骤2)之后还包括在PCD复合片表面耐热涂层的步骤。