Dizajn i primjena kotača na smoli

1. Uvod u dijamantnu brusnu ploču vezanu smolom

Alati od supertvrdih materijala za vezivo od smole uglavnom su izrađeni od dijamanta ili CBN kao abraziva, praha od smole kao veziva, s dodanim odgovarajućim materijalom za punjenje, a nakon dizajna formulacije, miješanja težine, vrućeg prešanja, sekundarnog stvrdnjavanja, naknadne obrade i drugih procesa, koji su primjenjivi na različiti zahtjevi za mljevenje
U usporedbi s keramičkim vezivom ili metalnim vezivom, ima karakteristike jednostavnog procesa proizvodnje, lakog pristupa sirovinama, niske cijene i može se primijeniti na veliki broj super tvrdih abraziva niske kvalitete, objekti za obradu su široki, poput svih vrsta teško obradivog čelika, tvrdih legura, stakla, keramike, kamena itd.
Abrazivni alati od supertvrde smole naširoko se koriste jer imaju dobru samooštrinu i nije ih lako uključiti u proces brušenja, a obradak ima dobru kvalitetu površine i brusnu ploču je lako obrađivati.

Vezivo od smole koje se koristi u dijamantnim alatima od smole može se podijeliti u dvije kategorije: fenolna smola i poliimidna smola. Stvarna radna temperatura dijamantnih alata od fenolne smole nije veća od 120 stupnjeva. Poliimidna smola ima bolju otpornost na toplinu i može se koristiti dugo vremena na 260 stupnjeva.
Uz relativno skupe poliimidne smole, fenolne smole su se sve više koristile, posebno posljednjih godina sa znanstvenicima koji su modificirali fenolne smole kako bi proizveli stvarnu radnu temperaturu veću od 200 stupnjeva C, kao što je 939P iz Advanced Mixed Limited iz UK.

Ovaj rad uglavnom predstavlja ideju dizajna i faktore utjecaja dijamantnih alata od smole.

2. Dizajn dijamantnih alata vezanih smolom

Dizajn dijamantnih alata vezanih smolom uglavnom se temelji na sljedećih pet aspekata:
(1) Prianjanje mora biti dobro.
Vezivo se može ravnomjerno rasporediti na abrazivnoj površini, abrazivne čestice se mogu čvrsto kontrolirati u abrazivnom alatu i mogu se čvrsto vezati za matricu, što ne samo da čini da abrazivno sredstvo ne otpadne prerano, već također sprječava vezivo od odvajanja od matrice, osiguravajući sigurnost proizvodnje.
(2) Visoka učinkovitost brušenja, dobra otpornost na trošenje, dobra završna obrada (ili hrapavost površine).
Smola veza zbog elastičnosti i lomljivosti, tako da se kod brušenja samooštre, nije lako začepiti, ali je slaba otpornost na habanje.
Stoga, kada proučavamo i dizajniramo formulu veziva, moramo uzeti u obzir pod premisom osiguravanja zahtjeva glatkoće, ne samo da imamo visoku učinkovitost mljevenja, već i da imamo što veću otpornost na trošenje.
Priprema veziva je važna. Omjer veziva treba odabrati tako da zadovolji visoku učinkovitost mljevenja i dobru otpornost na trošenje, kako bi se osigurali zahtjevi mljevenja i smanjili troškovi.
(3) Dobra otpornost na toplinu.
Ako je toplinska otpornost veziva loša, tako da abraziv u procesu upotrebe nije otporan na visoke temperature, brzu potrošnju, pa čak i zato što je toplina mljevenja previsoka, tako da abraziv gori, puca, zvoni itd. ., stoga odaberite dobro vezivo otporno na toplinu i dodajte odgovarajuće punilo, kako biste poboljšali njegovu otpornost na toplinu;
(2) Koristite rashladno sredstvo za mokro brušenje što je više moguće kako biste poboljšali izdržljivost alata za mljevenje;
(3) Ako se koristi suho brušenje, neka posmak bude što je moguće manji kako bi se poboljšala trajnost alata za mljevenje.
(4) Čvrstoća veziva mora biti visoka.
Čvrstoća veziva izravno utječe na učinkovitost brušenja, veličinu abrazije, kvalitetu izratka i sigurnosne performanse brusnog alata u procesu uporabe, stoga je potrebno razumjeti čimbenike koji utječu na čvrstoću veziva.
 

Glavni čimbenici koji utječu na čvrstoću veziva su:

(1) dodavanje punila će povećati ili smanjiti čvrstoću veziva. Većina punila će povećati mehaničku čvrstoću i povećati s povećanjem količine punila unutar određenog raspona, ali će se omjer trošenja smanjiti.
Neka punila, kao što su grafit i čvrsti molibden disulfid, nakon dodavanja čvrstoće se smanjuju, pa prema zahtjevima razumnog odabira punila;
(2) Gustoća oblikovanja abraziva (ili poroznost abraziva) utjecat će na čvrstoću veziva.
Gustoća oblikovanja abraziva je niska, poroznost je visoka, a čvrstoća veziva je niska, dok je čvrstoća veziva visoka.
Stoga je potrebno racionalno projektirati parametre poroznosti abrazivnog alata.
(3) Temperatura otvrdnjavanja, temperatura sekundarnog otvrdnjavanja i krivulja porasta temperature abrazivnog kalupa utjecat će na čvrstoću veziva.
Tvrdoća veziva mora biti odgovarajuća, dobra otpornost na trošenje.
Snaga veziva mora odgovarati brzini trošenja dijamantnih (ili cBN) abrazivnih čestica. Abrazivne čestice ne bi smjele prerano otpasti zbog brzog trošenja veziva. U tom slučaju abraziv neće biti u potpunosti iskorišten, što će rezultirati otpadom.

3. Utjecajni čimbenici dijamantnih alata vezanih smolom

Dijamantni alati od smole izrađeni su od smolnog veziva, punila i dijamantnog abraziva nakon miješanja i stvrdnjavanja vrućim prešanjem.

Na njegova svojstva također izravno utječu smolasto vezivo, punilo i dijamantni abrazivni materijal.

3.1 Utjecaj veziva uglavnom uključuje utjecaj vrste i sadržaja veziva, itd

(1) zajednička karakteristika svih vrsta dijamantnih alata od smole je slaba otpornost na toplinu, u procesu strojne obrade, dijamantni alat i radni komad između topline koju stvara lokalna visoka temperatura lako, kada se postigne kritična vrijednost, držanje veziva od smole dijamanta, dijamant pod uvjetom da nije potpuno tup će otpasti, tako da se troškovi strojne obrade uvelike povećavaju.

Trenutačno je smolasto vezivo modificirano kako bi se poboljšala njegova otpornost na toplinu.

Gao Liangchang je modificirao fenolnu smolu s kvadratnim alkil eterom, a otpornost na toplinu može doseći iznad 180 stupnjeva.

Du Yang i sur. sintetizirani borosilikonski prepolimer, borna kiselina, fenol i formaldehid kao sirovine nove borosilikonske fenolne smole BSP, zbog uvođenja BO veze i lanca organskog silicija u strukturu fenolne smole, BSP smola ima izvrsnu otpornost na toplinu i žilavost, ali i poboljšanu otpornost na vodu i stabilnost smole pri skladištenju.

Xiao Dongzheng i sur. upotrijebio BMI (bismaleimid) za modificiranje fenolne smole, i dobio bismaleimidom modificiranu fenolnu smolu s dobrom otpornošću na toplinu.

(2) Utjecaj sadržaja smolnog veziva.

Sadržaj smolnog veziva ima veliki utjecaj na performanse obrade dijamantnih alata.

Kriška monokristalnog silicija uvedena je u literaturu za stanjivanje brusnog kotača, povećan je sadržaj smolnog veziva, tvrdoća brusnog kotača, tlačna čvrstoća se postupno povećava, kada se sadržaj smolnog veziva poveća do određenog stupnja, veći od trošenja brusnog kotača sporo, površina brusnog kotača sklona fenomenu blokiranja u isto vrijeme, sadržaj je veći u isto vrijeme, što je ozbiljniji fenomen blokiranja.

(3) Utjecaj veličine veziva smole.

Veličina čestica praha smole koja se koristi u proizvodnji dijamantnih abraziva u Kini je uglavnom između 80 ~ 180 mesh. Dva su nedostatka u ovom rasponu veličina, jedan je da utječe na svojstva oblikovanja abraziva, drugi je da može utjecati na svojstva veziva.

U procesu suzbijanja, prah drveta može se zagrijati da omekša i ima određenu likvidnost, postigne cilj obloženog abraziva, ali u procesu suzbijanja, vezivni materijali su pritisak u kalupu, prostor je ograničen, raspon protoka smole je ograničena, kada stablo debela veličina čestica praha, bit će dio abrazivnog veziva nije jak, koji pada prebrzo.

3.3 Utjecaj abrazivnog dijamanta uglavnom uključuje utjecaj dijamantnog premaza, vrste i veličine čestica itd.

(1) Nakon što je površina dijamanta obložena metalom, tlačna čvrstoća pojedinačnih čestica se poboljšava, a omjer trošenja se smanjuje, što produljuje vijek trajanja.

U usporedbi s dijamantom bez oplate, posebna funkcija uključuje sljedeće aspekte:

(1) oblaganje spor toplinski puls veze smole dijamantni premaz toplinska vodljivost je manja od dijamanta, tako da kontaktirajte alate, dijamantne zrnca trenutne visoke temperature nakon nanošenja na smolu, čime se štite odmah abrazivni dijelovi smole na koje visoka temperatura ne utječe oštećenje;

(2) premaz za poboljšanje čvrstoće lijepljenja dijamanta i veziva, metalni premaz s dijamantom iznutra, vanjski i vezivo od smole može biti dobra veza;

(3) premaz za poboljšanje čvrstoće na drobljenje dijamantnih čestica, pozlaćeni metal nakon što su defekti dijamantnih čestica napravljeni, odigrao je ulogu pojačanja, a premaz sadrži duktilni metal, pogodan je za poboljšanje čvrstoće na drobljenje čestica;

(4) Prevlaka na abrazivnim česticama ima ulogu zaštite od izolacije, izolacije kisika i drugih štetnih medija, dok u isto vrijeme pri visokoj temperaturi mljevenja, prevlaka na grafitizaciji dijamantnog kristala može imati učinak inhibicije.

(2) Domaći i inozemni proizvođači supertvrdih materijala napravili su relativno detaljnu klasifikaciju supertvrdih abraziva, među kojima se u pripremi posebnom tehnologijom uglavnom koristi dijamantni abraziv niske kvalitete ili dijamantni abraziv s visokim samooštrenjem i svojstvom mikrodrobljenja. dijamantni alati vezani smolom.