隨著新一代碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）和層壓材料向更輕、更強(qiáng)發(fā)展，性能不斷提高，其在滑雪板、網(wǎng)球拍、軍用飛機(jī)和汽車等各個(gè)領(lǐng)域中的地位日漸突出。作為一種工件材料，其由來已久的主要挑戰(zhàn)是如何提高制造工藝，尤其是機(jī)加工。雖然應(yīng)用于機(jī)身或輪船框架性能優(yōu)異，但各類纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、聚酯和乙烯基塑料，硬度高，難切削，并且不能容忍加工過程中的一點(diǎn)點(diǎn)異常偏差。且預(yù)加工附加值高，更不允許廢品的產(chǎn)生。
慶幸的是，新一代專用刀具紛紛涌現(xiàn)，解決了各類復(fù)合材料的最常見加工需求。例如，伊斯卡聚晶金剛石（PCD LINE）系列鉆頭和銑刀加工覆蓋面寬，是經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的復(fù)合材料加工刀具。既有適合加工以鋁合金為底層的較厚材料的鉆頭，也有適合加工以碳纖維增強(qiáng)塑料為底層的較薄材料的鉆頭。還提供一系列組合刀，如埋頭螺釘孔組合鉆頭、鉆鉸刀、槽銑刀以及組合鉆銑刀。其他的產(chǎn)品不勝枚舉。可以說，從增強(qiáng)復(fù)合材料首次問世至今，第一次，您可以隨時(shí)找到一款不折不扣的高性能刀具應(yīng)對任何想象得到的復(fù)合材料加工任務(wù)。
目前復(fù)合材料切削的首選刀具解決方案是，采用整體硬質(zhì)合金為基體，薄的PVD金剛石（PCD）涂層、釬焊PCD刀片或在切削刃處燒結(jié)PCD。在實(shí)際針對各種先進(jìn)復(fù)合材料的成千上萬應(yīng)用中，伊斯卡的上述刀具比大部分其他同類產(chǎn)品（也包括CVD金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具）都要出眾。材料越硬，增強(qiáng)纖維的密度越高，工藝改進(jìn)的余地也就越大。
原因是顯而易見的。僅從刀具的角度而言，整體硬質(zhì)合金刀具具有保證工件尺寸精密公差、位置公差以及表面光潔度所必需的剛性和尺寸精度。整體硬質(zhì)合金也使得切削幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為可能，這樣可以減小切削力、切削熱、未切削纖維、杯突、拉絲、起毛等問題以及可更好地控制切屑。
薄的PVD金剛石（PCD）涂層（應(yīng)用于整體硬質(zhì)合金刀具或PCD刀片）使切削刃耐磨性更高，從而保障在較長的加工周期內(nèi)刀具保持原有的幾何結(jié)構(gòu)。奧秘在于實(shí)現(xiàn)PVD的金剛石（PCD）薄涂層。它們不僅提供金剛石的耐磨性，而且有利于保持硬質(zhì)合金刀具加工的理想切削幾何結(jié)構(gòu)。相比之下，CVD（化學(xué)氣相沉積）涂層方式不可避免地形成了較厚的金剛石涂層，不利于幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
主流復(fù)合材料加工刀具
如前所述，整體硬質(zhì)合金基體金剛石增強(qiáng)鉆頭已被證明非常成功。因?yàn)樗鼈冊诩庸?fù)合材料時(shí)，能保持比普通整體硬質(zhì)合金刀具更長久的鋒利狀態(tài)。
目前市場上有四種金剛石增強(qiáng)刀具適合加工復(fù)合材料：
（1）. CVD金剛石涂層硬質(zhì)合金– 兼具金剛石的高耐磨性，硬質(zhì)合金刀具的尺寸精度的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是涂層較厚，可能降低切削刃的鋒利性，甚至使得切削刃偏離正確的幾何形狀。
（2）. PVD金剛石涂層硬質(zhì)合金 - 兼具金剛石的高耐磨性，硬質(zhì)合金刀具的尺寸精度的優(yōu)點(diǎn)。切削刃更鋒利，對切削刃幾何形狀的控制更佳。
（3）. 于整體硬質(zhì)合金基體上，釬焊金剛石刀片 - 適用于僅對刀具前刃具有金剛石耐磨性要求的情況。
（4）. 高壓整體燒結(jié)金剛石(PCD)整體硬質(zhì)合金鉆頭 – 其特點(diǎn)為，燒結(jié)金剛石（PCD）于整體硬質(zhì)合金刀具刃槽中。