專利名稱:納米金剛石涂層面銑刀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種納米金剛石涂層面銑刀，它包括缺角設(shè)置的正多邊形硬質(zhì)合金刀具主體和焊接于所述硬質(zhì)合金刀具主體各缺角處的聚晶金剛石，所述硬質(zhì)合金刀具主體的表面和所述聚晶金剛石的表面設(shè)有納米金剛石涂層，厚度為5?10μm，顆粒尺寸在50?500nm，表面粗糙度在100?400nm。該納米金剛石涂層面銑刀具有設(shè)計科學(xué)、耐磨損、表面光滑、精度高、壽命長的優(yōu)點。
【專利說明】
納米金剛石涂層面銑刀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種刀具，具體的說，涉及了一種納米金剛石涂層面銑刀。
【背景技術(shù)】
[0002]航空技術(shù)的不斷發(fā)展，對材料的要求也越來越高，如質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛度好、耐高低溫、耐腐蝕等特點。其中輕質(zhì)材料主要有鋁合金、鈦合金以及碳纖維復(fù)合材料等，由于其耐高溫、比重小以及比強(qiáng)度高等優(yōu)良特性，在航空航天領(lǐng)域的需求量越來越多。而一般材質(zhì)的面銑刀具很難滿足以上材料精加工以及壽命長的要求，因此需要一種在機(jī)加工中精度高、耐磨損、表面光滑、使用壽命長的刀具進(jìn)行平面銑削。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計科學(xué)、耐磨損、表面光滑、精度高、壽命長的納米金剛石涂層面銑刀。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種納米金剛石涂層面銑刀，包括缺角設(shè)置的正多邊形硬質(zhì)合金刀具主體和焊接于所述硬質(zhì)合金刀具主體各缺角處的聚晶金剛石，所述硬質(zhì)合金刀具主體的表面和所述聚晶金剛石的表面設(shè)有納米金剛石涂層。
[0006]基上所述，所述納米金剛石涂層的厚度為5-10μηι。
[0007]基上所述，所述納米金剛石涂層的顆粒尺寸在50_500nm。
[0008]基上所述，所述納米金剛石涂層的表面粗糙度在100-400nm。
[0009]基上所述，所述納米金剛石涂層面銑刀為正方形或正六邊形。
[0010]本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實質(zhì)性特點和進(jìn)步，具體的說，本實用新型在硬質(zhì)合金刀具主體上焊接聚晶金剛石作為基體，采用化學(xué)氣相沉積工藝沉積納米金剛石涂層，利用納米金剛石的特性提高面銑刀性能，納米金剛石涂層刀具兼具有金剛石的硬度和納米材料的特性，在結(jié)構(gòu)上主要以SP3雜化鍵連接而成的某種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，保證了在銑削過程中的精度，適用于鋁合金、鈦合金以及碳纖維復(fù)合材料等航空用材料，十分適合精加工領(lǐng)域。使用該納米金剛石涂層面銑刀切削航空輕質(zhì)材料，一方面能夠減少在銑削航空輕質(zhì)材料過程中的磨損，延長刀具的使用壽命;另一方面能夠增加銑削精度，降低材料表面粗糙度。整個銑削過程中，材料內(nèi)部無破損，并且精加工過程一次完成，既保證加工質(zhì)量，又能降低加工時間、降低生產(chǎn)成本。
[0011 ]其具有設(shè)計科學(xué)、耐磨損、表面光滑、精度高、壽命長的優(yōu)點。
【附圖說明】

[0012]圖1是本實用新型實施例1中正方形納米金剛石涂層面銑刀涂層前的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型實施例1中正方形納米金剛石涂層面銑刀涂層后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實用新型實施例2中正六邊形納米金剛石涂層面銑刀涂層前的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本實用新型實施例2中正六邊形納米金剛石涂層面銑刀涂層后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中，11.正方形硬質(zhì)合金刀具主體；12.聚晶金剛石；13.納米金剛石涂層;21.正六邊形硬質(zhì)合金刀具主體;22.聚晶金剛石;23.納米金剛石涂層。
【具體實施方式】
[0017]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]實施例1
[0019]如圖1和圖2所示，一種納米金剛石涂層面銑刀，包括缺角設(shè)置的正方形硬質(zhì)合金刀具主體11和焊接于所述正方形硬質(zhì)合金刀具主體11各缺角處的聚晶金剛石12，所述正方形硬質(zhì)合金刀具主體11的表面和所述聚晶金剛石12的表面設(shè)有納米金剛石涂層13。所述納米金剛石涂層13的厚度為5-10μηι，所述納米金剛石涂層13的顆粒尺寸在50_500nm，所述納米金剛石涂層13的表面粗糙度在100-400]11]1。
[0020]具體成型時，正方形硬質(zhì)合金刀具主體11和焊接的聚晶金剛石12作為基體，需要進(jìn)行酸洗處理，采用的酸溶液為1ml 98%H2S04+100ml H2O2，酸洗時間為5—20min，經(jīng)過酸洗刻蝕掉硬質(zhì)合金表面鈷元素，進(jìn)而增加金剛石形核率，而且基體使用的是焊接聚晶金剛石，促進(jìn)金剛石顆粒在基體上的生長，增加結(jié)合力進(jìn)而增加使用壽命。
[0021]酸洗處理后，采用熱絲化學(xué)氣相沉積工藝，熱絲溫度在1800—2000°C，基體表面溫度在700—850°C，氣氛比例為:H2(70%—99%)、CH4(2%—0.5%)、N2(0—25%)，在生長過程中，加入適量的氮氣，有助于C2基團(tuán)的形成，抑制了金剛石顆粒的長大，促進(jìn)二次形核率，生長出顆粒尺寸具有50—500nm，表面粗糙度在100一400nm的納米金剛石涂層。
[0022]實施例2
[0023]如圖3和圖4所示，所述納米金剛石涂層面銑刀為正六邊形，包括缺角的正六邊形硬質(zhì)合金刀具主體21和焊接于所述正六邊形硬質(zhì)合金刀具主體21各缺角處的聚晶金剛石22，所述正六邊形硬質(zhì)合金刀具主體21的表面和所述聚晶金剛石22的表面設(shè)有納米金剛石涂層23。
[0024]根據(jù)不同的使用場景，選配適用不同型號的刀具。
[0025]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種納米金剛石涂層面銑刀，其特征在于:它包括缺角設(shè)置的正多邊形硬質(zhì)合金刀具主體和焊接于所述硬質(zhì)合金刀具主體各缺角處的聚晶金剛石，所述硬質(zhì)合金刀具主體的表面和所述聚晶金剛石的表面設(shè)有納米金剛石涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米金剛石涂層面銑刀，其特征在于:所述納米金剛石涂層的厚度為5-10μηι。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米金剛石涂層面銑刀，其特征在于:所述納米金剛石涂層的顆粒尺寸在50-500nmo4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米金剛石涂層面銑刀，其特征在于:所述納米金剛石涂層的表面粗糙度在100-400nm。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米金剛石涂層面銑刀，其特征在于:所述納米金剛石涂層的表面粗糙度在100-400nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米金剛石涂層面銑刀，其特征在于:所述納米金剛石涂層面銑刀為正方形或正六邊形。
【文檔編號】B23C5/00GK205702598SQ201620285284
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】許立
【申請人】富耐克超硬材料股份有限公司