Какие материалы можно обрабатывать алмазным инструментом и почему не сталь

Короткий список

Почему алмаз не режет сталь

Алмаз — самый твёрдый из известных материалов, поэтому странно, что он не справляется со сталью. Причина в химии. Алмаз — чистый углерод, и при температурах, возникающих у кромки, железо растворяет углерод и реагирует с ним. Атом за атомом кромка изнашивается и тупится после очень короткого реза. Никель, кобальт и титан ведут себя похоже. Поэтому сталь, нержавеющую сталь и титан режут твёрдым сплавом, CBN или керамикой, но никогда — монокристаллическим алмазом.

Это же правило объясняет приём из оптики: стальные вставки форм покрывают химическим никель-фосфором, и алмазный резец режет покрытие, а не сталь. При достаточном содержании фосфора реакции нет.

Почему алмаз так хорош на остальных

На алюминии, меди, латуни, драгоценных металлах и пластиках такой реакции нет, и проявляются настоящие сильные стороны алмаза: кромка, которую можно отполировать намного острее любого другого режущего материала, предельная твёрдость и очень быстрый отвод тепла. Кромка остаётся острой и холодной, а оставленная ею поверхность — её копия: зеркало за один проход, без полировки.

Когда алмаз режет, но это не лучший инструмент

• Высококремнистый литейный алюминий (поршни, диски и многие корпуса): твёрдые частицы кремния быстро изнашивают монокристаллическую кромку. PCD служит гораздо дольше. См. MCD или PCD.
• Тяжёлое или прерывистое резание любого материала: монокристаллический алмаз хрупок и скалывается от ударов. Для черновой обработки используйте твёрдый сплав или PCD, а алмаз — для последнего лёгкого прохода.
• Очень абразивные наполнители в пластиках (стеклонаполненные марки): они изнашивают кромку; проверьте пробой перед длинной серией.

Хрупкие материалы: особый случай

Германий, кремний и другие ИК-кристаллы хрупкие, но их регулярно точат алмазом для объективов тепловизоров. Секрет — резец с отрицательным передним углом и очень малая глубина резания. В таких условиях материал сходит тонкой стружкой, как металл, а не трескается. См. что такое ультрапрецизионное алмазное точение.

Быстрая проверка: подходит ли алмазный инструмент для моей детали?

• Материал цветной (алюминий, медь, латунь, драгоценный металл), пластик, химический никель или ИК-кристалл? Тогда алмаз — кандидат.
• Поверхность должна быть зеркальной или оптически прозрачной? Тогда инструмент — обычно монокристаллический алмаз.
• Резание лёгкое и ровное, на жёстком станке? Тогда монокристаллический алмаз прослужит долго.
• Это сталь, титан или никелевый сплав? Тогда это задача для твёрдого сплава, CBN или керамики.

Чем занимается Bulunmaz

Bulunmaz изготавливает монокристаллический алмазный инструмент из природного алмаза и MCD для материалов из верхней половины таблицы: токарные резцы, концевые и фасочные фрезы, пластины и летучие резцы — стандартные или по чертежу. Если вы не уверены, подходит ли ваш материал для алмазного инструмента, пришлите марку и фото детали — ответим прямо. См. статью о природном алмазе, MCD и CVD.