Les outils revêtus de diamant sont principalement utilisés pour l'usinage de matériaux non ferreux tels que les alliages aluminium-silicium, les alliages de cuivre, les polymères renforcés de fibres, les céramiques vertes et le graphite. Ces outils sont revêtus de diamants CVD, qui renforcent l'équipement de l'outil de coupe et réduisent les frottements pendant l'utilisation. Le revêtement en diamant permet également de maintenir le tranchant de l'arête de coupe au fil du temps.
Les outils revêtus de diamant présentent plusieurs avantages. Le diamant est le matériau connu le plus dur et il est extrêmement résistant à l'abrasion, ce qui le rend idéal pour les applications de coupe. La conductivité thermique élevée du diamant permet d'évacuer la chaleur dommageable de l'arête de coupe, ce qui évite d'endommager les matériaux sensibles à la chaleur de la pièce à usiner. En outre, le diamant a un faible coefficient de frottement, ce qui facilite l'écoulement de la matière dans les goujures des outils revêtus.
Le procédé de revêtement CVD du diamant permet la croissance d'une large gamme de structures de surface, qui peuvent être optimisées pour des applications spécifiques. Par exemple, lorsque le tranchant de l'outil est crucial, le film de diamant peut être mince et lisse. Des films plus épais sont nécessaires lorsque l'abrasion est le principal mécanisme d'usure. Il a été démontré que la croissance d'une surface à facettes réduisait les forces de coupe et augmentait la durée de vie de l'outil.
La plupart des types d'outils qui peuvent être affûtés dans la bonne qualité de carbure peuvent être revêtus de diamant. Toutefois, il est généralement plus rentable de revêtir de diamant les outils dont le diamètre est compris entre 0,008" (0,20 mm) et 0,500" (12,70 mm). Les diamètres plus importants peuvent être revêtus, mais des outils à plaquettes sont souvent utilisés pour ces tailles. De nombreuses entreprises d'outillage stockent des outils de coupe revêtus de diamant ou peuvent les fabriquer pour leurs clients.
Il existe deux formes courantes de diamant dans les outils de coupe : les grains de taille micrométrique dispersés dans une matrice métallique (généralement du cobalt) frittée sur l'outil, connue sous le nom de diamant polycristallin (PCD), et les revêtements de diamant. Les outils à pointe PCD sont couramment utilisés dans les applications minières et de coupe. La technologie du revêtement implique le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de couches de diamant microcristallin aux arêtes vives pour les processus de meulage. Cette technologie permet de créer des pièces de haute qualité avec une rugosité Ra de 5 nm.
Outre les outils de coupe, des outils de micro-meulage tels que des crayons abrasifs et des bavures peuvent également être produits en utilisant la même technologie de revêtement diamanté. Ces outils peuvent avoir de très petits diamètres, jusqu'à 50 mm, et ont été testés avec succès.
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