1.PCD là gì?
PCD là cụm từ viết tắt của Polycrystalline Diamond (Kim cương đa tinh thể), về mặt kỹ thuật là hạt kim cương, được tạo ra từ việc nung kết các hạt kim cương trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao, với sự có mặt của kim loại xúc tác. PCD có độ cứng gần như tương đương với kim cương tự nhiên, và có thể sản xuất hàng loạt trong công nghiệp với giá thành thấp hơn kim cương tự nhiên.
PCD có độ cứng cực cao, khả năng chống mài mòn và độ dẫn nhiệt của kim cương khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho việc sản xuất dụng cụ cắt. Chúng được sử dụng gia công trong đa dạng lĩnh vực khác nhau như hàng không vũ trụ, sản xuất ô tô, thiết bị điện, chế biến gỗ, chế biến đá…
2.Lịch sử ra đời của PCD
Năm 1797, người ta phát hiện ra rằng kim cương có cấu tạo là cacbon nguyên chất. Kết quả là nhiều nhà khoa học đã cố gắng biến đổi một số dạng cacbon rẻ tiền thành kim cương. Một số nhà khoa học đã thành công trong việc thực hiện điều đó là James Hannay và Ferdinand Moissan vào năm 1879 và 1893. Quá trình chuyển hóa cacbon thành kim cương liên quan đến việc đốt nóng than củi đến mức tối đa 3500o C. Một cốc nấu kim loại bằng cacbon bên trong chứa sắt được đặt trong lò để nung nóng tới nhiệt độ tối đa.
Trong trường hợp của Hannay, ông đã sử dụng một ống nung nóng bằng lửa, trong khi Moissan đã sử dụng lò điện hồ quang. Sắt nóng chảy sau đó được làm nguội nhanh chóng bằng cách nhúng vào nước. Việc làm nguội sắt giúp tạo ra sự co lại của sắt, tạo ra áp suất cần thiết để biến than chì thành kim cương. Đây là lý do tại sao nó được gọi là kim cương tổng hợp.
Phương pháp trên cũng là cách đơn giản nhất và ít tốn kém nhất để sản xuất kim cương, mặc dù chưa thực sự hoàn thiện. Nhưng nó đã đặt nền móng cho sự phát triển của công nghệ sản xuất kim cương tổng hợp sau này. PCD chỉ thực sự được ứng dụng cao trong chế tạo dụng cụ cắt gọt từ sau năm 1954, khi General Electric chế tạo thành công kim cương tổng hợp có độ tinh khiết cao.
Trong quá trình phát triển của dụng cụ cắt gọt, thép gió là vật liệu chính để chế tạo dụng cụ cắt ở thời kỳ đầu. Năm 1927, dụng cụ cắt từ tungsten carbide lần đầu tiên được phát minh ở Đức và sau đó được sử dụng rộng rãi. Việc tổng hợp thành công kim cương vào những năm 1950 đã làm tăng ứng dụng của vật liệu chế tạo dụng cụ cắt siêu cứng. (Xem thêm bài viết Dụng cụ cắt gọt kim loại và các vật liệu chế tạo chúng). Sau những năm 1970, PCD được tổng hợp bằng quy trình HPHT (nhiệt độ cao – áp suất cao) và hiện nay các mảnh cắt PCD là rất phổ biển.
Trong chế tạo PCD nói chung, kim cương đa tinh thể được sản xuất ít tốn kém hơn so với kim cương đơn tinh thể. Hiện nay, có nhiều kỹ thuật hơn được sử dụng để chế tạo vật liệu PCD trong sản xuất quy mô lớn.
3.Thuộc tính của PCD
PCD có giá trị độ cứng là 5000 kgf/mm2. Với mức độ cứng này, nó có khả năng chịu mài mòn, chịu áp lực lớn hơn nhiều so với tungsten carbide.
Tuy nhiên, PCD không phù hợp cho việc gia công thép và các vật liệu chứa sắt khác, do kim cương là carbon tinh khiết và sắt có ái lực với carbon cao, cho nên ở tốc độ cắt cao, lượng nhiệt lớn phát sinh từ 700o C trở lên, ái lực của sắt với carbon tăng mạnh, các phân tử carbon bị hút vào sắt, làm cho lưỡi cắt của dụng cụ cắt PCD nhanh chóng bị mòn, vỡ, gãy.
4.Ứng dụng của PCD trong gia công cơ khí
Như đã nói ở trên PCD được sử dụng chủ yếu để chế tạo các dụng cụ cắt gọt, kéo ép như mũi khoan, dao pha, khuôn kéo và đặc biệt là các mảnh cắt cho dao tiện, doa và dao phay gắn mảnh.
PVD phù hợp để gia công với các loại kim loại màu như nhôm, hợp kim nhôm, đồng, đồng thau, hợp kim đồng, vàng, bạc, magie, kẽm, tungsten carbide, titan, graphite; các vật liệu phi kim như nhựa cứng, cao su, gốm sứ, gỗ, than chì và nhiều vật liệu khó cắt khác.
Tuy nhiên, dụng cụ cắt PCD không phù hợp để gia công các vật liệu có thành phần chứa sắt như thép, inox…
PCD sử dụng tốt nhất trong gia công tinh vì nó giúp đảm bảo độ chính xác, bề mặt sáng bóng với độ nhám từ 1,30 µm trở xuống. Nhưng nó cũng phù hợp với cả gia công thô bởi năng suất gia công cao của nó.
Những sản phẩm phổ biến được gia công bằng PCD như pittong, xy lanh, moay ơ bánh xe, vỏ hộp số, thân bơm, ống xả, linh kiện ô tô và xe máy; thân, vỏ và linh kiện máy nén cho máy bay; các linh kiện có độ chính xác cao của máy ảnh, máy photo; linh kiện cho thân máy bơm và máy ép dầu; trục, lót ổ bi, ổ bi, van, thân bơm cho động cơ đốt trong; các linh kiện điện tử và nhiều sản phẩm cần độ chính xác cao khác.
5.Ưu điểm của dụng cụ PCD
Tuổi thọ dụng cụ dài hơn: Dụng cụ cắt carbide có tuổi thọ ngắn hơn, đôi khi chỉ kéo dài vài ngày hoặc vài tuần, tùy thuộc vào mức độ sản xuất. Còn dụng cụ cắt PCD do những tính chất ưu việt của mình có tuổi thọ cao hơn, khiến cho nó có thể sử dụng trong nhiều tháng. Điều này giúp cho PCD trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các hoạt động gia công năng suất cao, chúng giúp ít phải thay đổi dụng cụ cắt hơn và giảm thời gian chu kỳ.
Hiệu suất gia công cao: Các công cụ cắt PCD có thể gia công với tốc độ nhanh hơn gấp 10 lần so với các dụng cụ carbide ở mức hiệu quả và hiệu suất cao nhất của chúng. Điều này có nghĩa là công việc được hoàn thành nhanh hơn, giảm thời gian thực hiện và tăng khối lượng công việc có thể hoàn thành trong cùng một khoảng thời gian.
Dung sai chặt chẽ hơn: Độ chính xác của sản phẩm được gia công là yếu tố quan trọng nhất để mang về lợi nhuận. Đặc biệt trong gia công cơ khí chính xác thì điều này lại càng đúng hơn nữa. Dụng cụ cắt PCD chính xác hơn và độ sắc nét, độ bền của chúng cũng cao hơn nhiều so với dụng cụ carbide và thép gió (HSS), có nghĩa là PCD có thể hoàn thành nhiều sản phẩm hơn trong thời gian ngắn hơn, đồng thời cải thiện độ chính xác và chất lượng sản phẩm.
Tính linh hoạt của vật liệu: Các công cụ PCD trước đây chỉ có thể được sử dụng cho một số lượng nhỏ vật liệu. Nhưng nhờ vào những tiến bộ trong quy trình sản xuất và chế tạo vật liệu đã cho phép dụng cụ cắt PCD được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng gia công khác nhau, phù hợp với đa dạng những vật liệu phôi khác nhau từ kim loại đến phi kim và cả những vật liệu mới.
Hoàn thiện bề mặt tốt hơn: Các dụng cụ cắt PCD có thể mang lại bề mặt hoàn thiện với chất lượng cao hơn và không cần phải xử lý sau gia công. Điều này có nghĩa là các nhà sản xuất có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong khi vẫn duy trì cùng một tiêu chuẩn chất lượng.
Trên đây là những thông tin tham khảo mà chúng tôi muốn gửi đến quý bạn đọc cũng như quý khách hàng gần xa đã tin tưởng và ủng hộ Văn Thái trong suốt thời gian qua. Để đáp lại niềm tin của quý khách, chúng tôi không ngừng cố gắng hoàn thiện sản phẩm của mình một cách tốt nhất, nâng cao chất lượng sản phẩm cũng là nâng cao niềm tin của quý vị dành cho Văn Thái. Công ty chúng tôi với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp các trang thiết bị cơ khí với uy tín và chất lượng hàng đầu với nhiều trụ sở tại Việt Nam. Ngoài ra, nếu quý khách hàng cần tìm mua các sản phẩm về khuôn kéo bao gồm khuôn kéo lõi kim cương ( phần lõi được làm từ kim cương đa tinh thể PDC ) và khuôn khéo lõi hợp kim ( phần lõi được làm từ hợp kim cacbua vonfram ). Với những đặc tính và nhu cầu sử dụng riêng của khách hàng mà chúng tôi luôn cung cấp đầy đủ tất cả các kích thước phù hợp vào nhu cầu sử dụng riêng của quý khách. Quý khách có nhu cầu tìm mua các sản phẩm về khuôn kéo, có thể liên hệ với chúng tôi thông qua các hình thức sau.
Mọi thắc mắc cũng như thông tin liên hệ về giá cả:
Quý khách có thể liên hệ trực tiếp vào fanpage Khuôn Kéo Văn Thái , hoặc có thể liên hệ thông qua số điện thoại: 0911 772 586
Hãy đến với chúng tôi để có thể trải nghiệm những dòng sản phẩm chất lượng với giá thành phải chăng nhé !
Fanpage: Khuôn Kéo Văn Thái
Website: https://khuonkeovanthai.com.vn/
Hotline: 0911 772 586
