在模具設計和生產中,總是不斷地提出更高精度和更復雜結構的要求。模具加工制造的精密度要求是越來越精密,這樣對于刀具的要求也是越來越高。在模具的加工過程中需要各種高硬度的數控刀具來加工模具,比如HRC55度或者是HRC65度鎢鋼銑刀,除此之外還會用到一些車削刀粒或者是石墨刀,特別是在電極加工方面。
石墨刀特別適用于精密模具的銑削,它的熱穩定性非常強,幾乎不會發生變形,同時還可避免進行吃力而低效的去除毛刺工作。因此,石墨刀特別適用于生產模具。如今微米級3D輪廓的石墨電極加工,可以提供如此出色加工性能的微型銑刀除了具備保證苛刻公差之外,還要有合適的涂層來保護刀具免受磨損。承擔這一挑戰的涂層必須薄而均勻,以確保滿足嚴苛的公差要求。
石墨的日益普及,不僅基于其高韌性和高耐磨性,而且由于某些類型的石墨具有細粒結構,這一特點特別適合于電極的制造。
因此,金剛石涂層是應對刀具磨損的好辦法,并且對于高研磨性的石墨銑削領域具有耀眼的性能優勢。因為沒有其它材料在硬度和抗磨損方面能和金剛石媲美(10,000HV0.05),它在典型的石墨機加工溫度下完全抗化學腐蝕,其低粘連性和高溫度傳導性保證了切削刀具的高效性,甚至在加工精密的3D形狀時也是如此,所以鍍金剛石涂層之后的石墨刀抗磨損性非常強。
另外,金剛石復合涂層比市場上其它涂層能更有效地防止裂紋。因為,在純的結晶性或純的納米晶結構中,在加工過程中會產生拉伸殘余應力引起涂層裂紋,這些裂紋可以克服晶體邊界從而到達其下方的碳化物,在較壞情況下可能導致刀具故障。而石墨刀與此相反,金剛石涂層在裂紋出現前被下一層“吸收”而不會被擴大,對刀具有比較好的保護作用。
石墨刀價格比起其它高硬度鎢鋼涂層銑刀要貴很多,但是由于其出色的加工能力,抗磨損能力,較長的使用壽命,得到精密模具加工業的青睞,這也是精密模具制造和精密五金加工中大家比較喜歡用石墨刀的原因。