[發(fā)明專利]散熱金剛石涂層刀具及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111223025.4
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN114101725B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成勇;杜策之;胡小月;鄭李娟
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B23B27/10;B23K26/36;C23C16/02;C23C16/27
• 代理公司: 廣州市時代知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44438
• 代理人: 刁益帆

1.一種散熱金剛石涂層刀具，其特征在于，包括：

刀具基體(10)、金剛石涂層(20)及散熱微流道(30)；所述金剛石涂層(20)包裹在所述刀具基體(10)的外表面；

所述散熱微流道(30)設(shè)置在所述刀具基體(10)與所述金剛石涂層(20)的結(jié)合面上；所述散熱微流道(30)的外壁與所述金剛石涂層(20)的外表面相離；所述散熱微流道的進口(301)和出口(302)分別位于刀具基體刀刃(101)的兩個側(cè)面上，且所述散熱微流道(30)的進口(301)和出口(302)的軸向方向設(shè)為與加工方向相垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱金剛石涂層刀具，其特征在于，

所述散熱金剛石涂層刀具具有若干條所述散熱微流道(30)，所述散熱微流道(30)呈陣列狀排布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱金剛石涂層刀具，其特征在于，

所述刀具基體(10)的外表面具有微結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱金剛石涂層刀具，其特征在于，

所述微結(jié)構(gòu)為周期性納米結(jié)構(gòu)。

5.一種散熱金剛石涂層刀具的制造方法，用于制造如權(quán)利要求1-4任一項所述的散熱金剛石涂層刀具，其特征在于，包括:

在刀具基體的外表面制備金剛石涂層，得到金剛石涂層刀具；

利用飛秒激光隱切技術(shù)對所述金剛石涂層刀具進行加工，得到內(nèi)流道金剛石涂層刀具；

利用飛秒激光加工技術(shù)對所述內(nèi)流道金剛石涂層刀具進行所述散熱微流道的進口與出口的加工，得到所述散熱金剛石涂層刀具。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱金剛石涂層刀具的制造方法，其特征在于，所述在刀具基體的外表面制備金剛石涂層，得到金剛石涂層刀具之前，包括：

利用飛秒激光直寫技術(shù)對所述刀具基體的外表面進行微結(jié)構(gòu)的加工。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的散熱金剛石涂層刀具的制造方法，其特征在于，所述利用飛秒激光直寫技術(shù)對所述刀具基體的外表面進行微結(jié)構(gòu)的加工，包括：

采用脈寬為10fs至800fs的激光，在0.1J/mm²至20J/mm²的能流密度范圍內(nèi)，在所述刀具基體的外表面誘導出周期性納米結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱金剛石涂層刀具的制造方法，其特征在于，所述在刀具基體的外表面制備金剛石涂層，得到金剛石涂層刀具，包括：

利用化學氣相沉積法，在氬氣、甲烷和氫氣形成的混合氣體環(huán)境中，對所述刀具基體進行金剛石涂層沉積，得到所述金剛石涂層刀具。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱金剛石涂層刀具的制造方法，其特征在于，所述利用飛秒激光隱切技術(shù)對所述金剛石涂層刀具進行加工，包括：

在10J/mm²至50J/mm²的能流密度范圍內(nèi)，將脈寬為10fs至800fs的激光聚焦到所述金剛石涂層與所述刀具基體的結(jié)合面，進行所述散熱微流道的加工。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱金剛石涂層刀具的制造方法，其特征在于，所述利用飛秒激光加工技術(shù)對所述內(nèi)流道金剛石涂層刀具進行所述散熱微流道的進口與出口的加工，包括：

采用脈寬為10fs至800fs的激光，在10J/mm²至50J/mm²的能流密度范圍內(nèi)，對所述散熱微流道的進口與出口進行加工。