PKD (Polykristalliner Diamant)

PKD (Polykristalliner Diamant)

Polykristalliner Diamant (PKD) von Element Six wird in Werkzeugen eingesetzt die Endnutzern unübertroffene Produktivität und Werkstückqualität bieten.

Element Six bietet ein großes Sortiment an Produkten aus polykristallinem Diamant (PKD) an, das die Anforderungen in den Industriezweigen Präzisionszerspanung, Öl und Gas sowie Hartgesteinsabbau erfüllt.

PKD besteht aus synthetischen Diamantpulvern im Mikronbereich, die durch Sintern unter Hochdruck und hohen Temperaturen miteinander verbunden werden. Monokristalliner Diamant besitzt unterschiedliche Eigenschaften auf verschiedenen kristallografischen Ebenen und in verschiedenen kristallografischen Richtungen, wobei die polykristalline Form ‚isotrop‘ ist – sie verfügt in sämtlichen Richtungen über einheitliche Eigenschaften. Die unterschiedliche Orientierung der einzelnen synthetischen Diamantkörner im Mikronbereich sorgt außerdem für einen größeren Spaltungswiderstand, was eine höhere Werkstofffestigkeit bedeutet.

PKD wird aus einem Hartmetallsubstrat erzeugt, das als Quelle für einen ‚flüssigen Metallkatalysator die üblicherweise mit Kobalt vollzogene Sinterung dient. Unter extremen Druck und Hitze durchdringt das Kobalt aus dem Hartmetallsubstrat die Schicht aus synthetischem Diamant-Mikronpulver und bewirkt das die benachbarten Körner zusammenwachsen. Der kleine Kobaltrückstand sorgt nicht nur für eine beträchtliche Bruchzähigkeit, er macht den Werkstoff auch elektrisch leitfähig. Als solcher kann PKD durch Elektroerosion bearbeitet werden – ein entscheidendes Merkmal des härtesten bekannten Werkstoffs. Das vollständig gebundene Hartmetallsubstrat macht den Verbundwerkstoff auch lötbar, eine weitere entscheidende Eigenschaft, da der Großteil eines Zerspanungswerkzeuges oder eines Bohrkopfes ausschließlich zum Einspannen verwendet wird, wobei der PKD-Werkstoff sich nur am Zerspanungsort befindet.

PKD-Scheiben für Zerspanungsanwendungen
Jeder Werkstoff für Werkzeuge muss eine Kombination aus ausreichender Härte und Verschleißfestigkeit besitzen. Jedoch bedeutet erhöhte Bruchzähigkeit zwangsläufig geringere Verschleißfestigkeit. Folglich müssen individuelle Werkstoffe für die spezifischen Erfordernisse einer bestimmten Anwendungen entwickelt werden. Im Falle von PKD werden die Eigenschaften des Verbundwerkstoffes teils so entwickelt das die Größe der in ihm enthaltenen synthetischen Diamantkörnungen modifiziert wird. Mit steigender Korngröße steigt auch die Verschleißfestigkeit, allerdings zu Lasten der Festigkeit. Durch Verringerung der Korngröße auf ein Mikron oder darunter werden Verschleißfestigkeit und Festigkeit über das hinaus erhöht was mit etwas gröberen Werkstoffen möglich ist. Dieser Effekt kommt zum Beispiel beim Produkt CMX850 zum Tragen. Werkstoffe mit feinerer Korngröße lassen sich mechanisch leichter schleifen und elektroerodieren und sorgen bei Anwendungen in der Präzisionszerspanung für eine bessere Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks. So weist das Produkt CTM302 die höchste Verschleißfestigkeit auf, jedoch hat sie durch die proprietäre, multimodale Korngrößenverteilung, von grob zu fein, nicht die Nachteile konventioneller, grobkörniger Werkstoffe.

Der Großteil aller Werkzeugbauunternehmen weltweit schätzt die Vorteile des PKD von Element Six. Mit fachkundiger Unterstützung unseres Ingenieurteams können unsere Kunden aus dem größtmöglichen Sortiment superharter Werkstoffe für Bohr- und Zerspanwerkzeuge mit definierter Kante auswählen. Diese Werkzeuge bieten dem Endnutzer unübertroffene Produktivität und Werkstückqualität. Unsere Prozesse und Werkstoffe unterliegen strengsten Kontroll- und Qualitätssicherungsverfahren und unsere Servicequalität setzt neue Standards.

Das Element Six-Produktsortiment an polykristallinem Diamant umfasst: