As ferramentas com revestimento de diamante são essenciais para várias aplicações de corte devido às suas propriedades únicas.
Como são feitas as ferramentas com revestimento de diamante? 5 Passos Principais Explicados
1. Introdução à Deposição de Filamento Quente
As ferramentas revestidas de diamante são fabricadas usando um processo conhecido como Deposição de Filamento Quente.
Este é um tipo de tecnologia de Deposição Química de Vapor (CVD).
Neste processo, uma série de fios de tungsténio superaquecidos é usada para ativar o hidrogénio e um gás que contém carbono, normalmente o metano.
2. Aplicação do revestimento de diamante
O revestimento de diamante pode ser aplicado à ferramenta de corte de duas maneiras diferentes.
Um método envolve a ligação de grãos de diamante do tamanho de microns numa matriz de metal, normalmente cobalto.
Isto é então sinterizado na ferramenta.
Este método é conhecido como diamante policristalino (PCD) e é normalmente utilizado em aplicações de extração mineira e de corte.
O outro método consiste em fazer crescer uma fina película de diamante diretamente no corpo base da ferramenta, que é normalmente feito de carboneto cimentado.
Este processo permite formas mais complexas, ângulos mais pequenos e dimensões que não são possíveis com o PCD.
A película de diamante pode ser optimizada para diferentes aplicações, tornando-a fina e lisa para obter arestas afiadas da ferramenta ou mais espessa para aumentar a resistência à abrasão.
3. Tipos de grãos de diamante
Os grãos de diamante utilizados no revestimento podem ser monocristais ou policristais.
Os monocristais podem ser naturais ou criados através da síntese de alta pressão e alta temperatura (HPHT).
Os policristais são produzidos através da síntese por detonação.
Os grãos de diamante são ligados ao corpo da base da ferramenta utilizando polímeros (resina), cerâmica (vitrificada) ou metais.
A dimensão dos grãos pode ser ajustada através da trituração de grãos maiores.
4. Vantagens do revestimento de diamante CVD
Uma das vantagens do processo de revestimento com diamante CVD é a capacidade de produzir uma grande variedade de estruturas de superfície e otimizar a película para aplicações específicas.
Por exemplo, o crescimento de uma superfície facetada tem demonstrado reduzir as forças de corte e aumentar a vida útil da ferramenta.
5. Aplicações e benefícios
As ferramentas revestidas com diamante podem ser usadas para várias aplicações de corte.
A maioria das ferramentas com um diâmetro entre 0,008" (0,20mm) e 0,500" (12,70mm) pode ser revestida com diamante.
Os diâmetros maiores também podem ser revestidos, mas normalmente é mais económico utilizar ferramentas de pastilhas para estes tamanhos.
Muitas empresas de ferramentas armazenam ferramentas de corte com revestimento de diamante ou podem fabricá-las para os clientes.
As ferramentas com revestimento de diamante têm propriedades físicas únicas que as tornam ideais para aplicações de corte.
O diamante é o material mais duro conhecido e altamente resistente à abrasão.
Também tem uma condutividade térmica extremamente elevada, o que ajuda a remover o calor prejudicial da aresta de corte.
O baixo coeficiente de atrito do diamante ajuda o material a fluir pelas ranhuras das ferramentas revestidas.
Estas propriedades permitem que as ferramentas de diamante funcionem a altas velocidades sem danos e a temperaturas mais baixas em comparação com outros materiais de ferramentas, reduzindo os danos nos materiais sensíveis ao calor da peça.
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