В настоящее время объемы использования режущих инструментов из ПКД демонстрируют тенденцию к ежегодному росту. Ввиду своей высокой твердости режущие инструменты из ПКД в настоящее время, как правило, применяются только для обработки нежелезных металлов, алюминия, меди, композитных материалов, а также изделий из графита. При финишной обработке некоторых черных металлов или обработке с небольшим припуском, а также при финишной обработке цветных металлов при хорошем контроле температуры резания режущие инструменты из ПКД также демонстрируют чрезвычайно высокую износостойкость.
1. Изменения цен
В прошлом высокая стоимость всегда была одним из основных препятствий, мешавших широкому распространению PCD-режущих инструментов (поликристаллический алмаз), но сейчас ситуация значительно изменилась. По оценкам отраслевых экспертов, за последние два-три года цены на PCD-режущие инструменты снизились на 40–60 %. Одной из причин «падения» цен на PCD-режущие инструменты является превышение предложения над спросом на рынке. В начале 1990-х годов темпы развития ПКД-инструментов начали превосходить темпы развития традиционных твердосплавных инструментов, и в последующее десятилетие рыночный спрос на ПКД-инструменты неуклонно рос. Однако по мере совершенствования технологий производства ПКД-инструментов темпы роста их продаж начали замедляться. Кроме того, появление новых конкурентов в сфере производства ПКД-инструментов подорвало существующую систему рыночных цен. Еще одной причиной снижения цен на ПКД-режущие инструменты является постоянное снижение себестоимости их производства и постоянное совершенствование технологических процессов. Кроме того, по сравнению с ситуацией десятилетней давности качество алмазных кругов, используемых для обработки ПКД-режущих инструментов, значительно повысилось, а их стоимость — значительно снизилась. В Китае спрос на ПКД-режущие инструменты постоянно растет.
2. Особенности режущего инструмента
Обработка алюминиевых заготовок с помощью ПКД-инструментов обладает такими преимуществами, как длительный срок службы инструмента и высокая скорость съема металла; недостатком является высокая стоимость инструмента и высокие затраты на обработку. По этому вопросу в машиностроительной отрасли сложился консенсус. Однако в последние годы в области развития и применения ПКД-инструментов произошло много изменений. Современные алюминиевые материалы по своим характеристикам уже не те, что раньше. При обработке различных новых алюминиевых сплавов для оптимизации производительности и качества обработки необходимо тщательно подбирать марку и геометрические параметры ПКД-инструментов в соответствии с различными требованиями к обработке. Еще одним изменением в области ПКД-инструментов является постоянное снижение затрат на обработку: под совместным воздействием рыночной конкуренции и усовершенствований технологий производства цены на ПКД-инструменты снизились более чем на 50 %. Указанные тенденции привели к все более широкому применению ПКД-режущих инструментов при обработке алюминиевых материалов, однако их применимость ограничивается особенностями обрабатываемых материалов.
3. Правильное использование
При резаной обработке алюминиевых сплавов скорость резания твердосплавных инструментов при черновой обработке составляет около 120 м/мин, тогда как скорость резания ПКД-инструментов может достигать примерно 360 м/мин даже при черновой обработке алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния. Производители режущего инструмента рекомендуют использовать марки ПКД с мелким зерном для обработки алюминиевых сплавов без кремния и с низким содержанием кремния. Для обработки алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния следует использовать марки ПКД с крупным зерном. Если при фрезеровании гладкость поверхности заготовки не соответствует требованиям, можно использовать доработочные пластины с более мелким зерном для доработки поверхности заготовки с целью получения удовлетворительной гладкости поверхности.
Правильное применение ПКД-режущих инструментов является залогом получения удовлетворительных результатов обработки. Хотя конкретные причины выхода инструментов из строя могут различаться, обычно это происходит из-за неправильного выбора объекта обработки или метода применения. При заказе ПКД-режущих инструментов пользователь должен правильно определить область их применения.
Как правило, для уменьшения режущих усилий и предотвращения образования наслоений на режущей кромке ПКД-режущие инструменты должны иметь положительный угол резания. Однако при обработке алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния задний угол ПКД-режущего инструмента желательно сделать немного меньше, чем у традиционных твердосплавных режущих инструментов, чтобы улучшить режущие свойства ПКД-инструмента при обработке таких сплавов. Передний угол ПКД-режущего инструмента также не должен быть слишком большим, поскольку чем больше передний угол, тем ниже прочность режущей кромки; другими словами, чем меньше задний угол ПКД-режущего инструмента, тем выше прочность режущей кромки.
Благодаря стремительному развитию науки и техники сфера применения PCD-режущих инструментов также демонстрирует тенденцию к росту. Превосходный ресурс режущих инструментов гарантирует стабильность размеров продукции. Одновременно снижается трудоемкость работы, так как отпадает необходимость в частой замене режущих инструментов. Поэтому вполне естественно, что доля PCD-режущих инструментов в соответствующих областях применения будет продолжать расти.
