Las herramientas con recubrimiento de diamante se fabrican mediante un proceso conocido como Deposición de Filamento Caliente, que es un tipo de tecnología de Deposición de Vapor Químico (CVD). En este proceso, se utiliza un conjunto de hilos de tungsteno sobrecalentados para activar el hidrógeno y un gas que contiene carbono, normalmente metano.
El recubrimiento de diamante puede aplicarse a la herramienta de corte de dos formas distintas. Un método consiste en adherir granos de diamante de tamaño micrométrico a una matriz metálica, normalmente de cobalto, que luego se sinteriza en la herramienta. Esto se conoce como diamante policristalino (PCD) y se utiliza habitualmente en aplicaciones de minería y corte.
El otro método consiste en hacer crecer una fina película de diamante directamente sobre el cuerpo base de la herramienta, que suele ser de carburo cementado. Este proceso permite formas más complejas, ángulos más pequeños y dimensiones que no son posibles con el PCD. La película de diamante puede optimizarse para distintas aplicaciones haciéndola más fina y lisa para obtener bordes afilados o más gruesa para aumentar la resistencia a la abrasión.
Los granos de diamante utilizados en el revestimiento pueden ser monocristales o policristales. Los monocristales pueden ser naturales o creados mediante síntesis a alta presión y alta temperatura (HPHT), mientras que los policristales se fabrican mediante síntesis por detonación. Los granos de diamante se unen al cuerpo base de la herramienta mediante polímeros (resina), cerámica (vitrificada) o metales. El tamaño del grano puede ajustarse triturando los granos más grandes.
Una de las ventajas del proceso de recubrimiento con diamante CVD es la posibilidad de crear una amplia gama de estructuras superficiales y optimizar la película para aplicaciones específicas. Por ejemplo, se ha demostrado que el crecimiento de una superficie facetada reduce las fuerzas de corte y aumenta la vida útil de la herramienta.
Las herramientas recubiertas de diamante pueden utilizarse para diversas aplicaciones de corte, y la mayoría de las herramientas con un diámetro entre 0,008" (0,20 mm) y 0,500" (12,70 mm) pueden recubrirse de diamante. También se pueden recubrir diámetros mayores, pero suele ser más rentable utilizar herramientas de plaquitas para estos tamaños. Muchas empresas de herramientas tienen en stock herramientas de corte diamantadas o pueden fabricarlas para sus clientes.
Las herramientas recubiertas de diamante tienen unas propiedades físicas únicas que las hacen ideales para aplicaciones de corte. El diamante es el material más duro conocido y muy resistente a la abrasión. También tiene una conductividad térmica extremadamente alta, que ayuda a eliminar el calor dañino del filo de corte. El bajo coeficiente de fricción del diamante ayuda a que el material fluya por las ranuras de las herramientas recubiertas. Estas propiedades permiten que las herramientas de diamante funcionen a altas velocidades sin sufrir daños y a temperaturas más bajas en comparación con otros materiales de herramientas, lo que reduce los daños en los materiales de las piezas de trabajo sensibles al calor.
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