Les outils sont revêtus de diamant principalement par un procédé connu sous le nom de dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Ce procédé consiste à déposer une couche de diamant sur la surface d'un outil, généralement en carbure de tungstène, afin d'améliorer sa dureté et sa résistance à l'usure.
Préparation des outils pour le revêtement diamant :
Avant le processus de revêtement, les outils en carbure de tungstène subissent un nettoyage approfondi et une préparation chimique en deux étapes. La première étape consiste à rendre la surface du carbure rugueuse afin d'améliorer l'adhérence mécanique de la couche de diamant. Cette étape est cruciale car elle garantit que la couche de diamant adhère bien à la surface de l'outil, l'empêchant ainsi de se détacher pendant l'utilisation. La deuxième étape consiste à éliminer le cobalt de la surface du carbure, car le cobalt nuit à la croissance du diamant. Cette étape est essentielle car le cobalt, qui est souvent utilisé comme liant dans le carbure de tungstène, peut inhiber la formation du diamant au cours du processus CVD.Processus de revêtement du diamant :
Le revêtement de diamant proprement dit est obtenu par diverses méthodes de dépôt en phase vapeur (CVD), notamment le dépôt en phase vapeur par plasma micro-ondes (MPCVD), le dépôt en phase vapeur par plasma à arc continu (DAPCVD) et le dépôt en phase vapeur par fil chaud (HFCVD). Parmi ces méthodes, la HFCVD est particulièrement appréciée dans l'industrie en raison de son coût relativement faible et de sa capacité à réaliser un dépôt uniforme sur de grandes surfaces. Dans le procédé HFCVD, une réaction en phase gazeuse à basse pression se produit à haute température. Le méthane (CH4), utilisé comme source de carbone, réagit avec l'hydrogène en présence d'un filament chaud pour générer des précurseurs de films de diamant. Ces précurseurs sont ensuite déposés sur la surface préparée de l'outil, formant une couche de diamant dense et uniforme.
Caractéristiques et avantages des outils revêtus de diamant :
Les outils revêtus de diamant, avec une épaisseur de revêtement typique de 10-30μm, offrent des avantages significatifs par rapport aux outils non revêtus. Ils sont très résistants à l'usure et capables de conserver leur tranchant, ce qui les rend idéaux pour couper des matériaux difficiles à usiner tels que le graphite et les alliages d'aluminium à haute teneur en silicium. Le cycle de production de ces outils est relativement court et le coût de préparation est modéré, surtout si on le compare aux avantages d'une durée de vie et d'une performance accrues de l'outil.
Applications et limites :
