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超硬材料涂附磨具

1、引言 高效、精密、節能、節材、環保是現代制造業發展的總趨勢。超硬材料(金剛石與立方氮化硼)工具,包括超硬材料砂帶,將在這個發展過程中扮演重要的角色。超硬材料應用于涂附磨具在我國還剛剛開始,筆者有幸成為它的開拓者之一,采用金剛石和立方氮化硼作磨料,已經成功生產出砂帶、砂盤和砂套、頁輪、磨盤等,并開始規模生產及使用。本文將就大力發展超硬材料涂附磨具的重要性、必要性和可行性談點粗淺的看法。 金剛石、立方氮化硼是目前已知的世界上硬度最高的兩種材料,由于其硬度高、耐磨性好、導熱率高等,是普通磨料(剛玉和碳化硅)無法比擬的。用超硬磨料加工硬脆和硬韌性難加工工件時,其消耗量極小,而且可以較長時間保持其鋒利度和磨具外形,不僅可以保證工件的加工精度,而且大大提高了加工效率,同時解決了對環境的污染問題,符合囯家在制造業中所推行的節能、節材、環保、低碳等發展戰略。西方發達國家從對人體健康和環保的目的出發,已興起使用超硬材料制作砂紙、砂布等涂附磨具。目前美國、德國、英國、瑞士等囯家均有相關產品的生產與銷售,而且形成系列超硬材料涂附磨具產品。 2、超硬材料砂帶的現狀 超硬材料涂附磨具是指用粘結劑把超硬材料(人造金剛石或立方氮化硼)磨粒粘附在柔性可撓曲基材上的磨具。 隨著現代機械加工的不斷發展及各種新型材料的不斷出現,對加工精度和表面粗糙度要求越來越高,涂附磨具亦向高效率、高壽命和超精密的方向發展。因此,超硬材料涂附磨具的研制和應用悄然興起,在汽車、電子、石材、建材、玻璃、寶石、不銹鋼及淬火鋼等難加工材料的特殊加工領域得到了廣泛應用。尤其值得注意的是,在磨削難加工材料如硬質合金、石材、陶瓷、鐵基合金等方面,超硬材料砂帶則顯示出其獨特的優勢,從用作一般精度要求的工件磨削發展到高精密、超高精密零件的磨削。由于超硬材料砂帶的應用,使砂帶工作壽命大幅度提高,使砂帶磨削領域擴大,可用于濕磨、干磨、高速磨、重負荷磨削以及高精度精密零件磨削拋光,大大豐富了作為享有“萬能磨削”美譽的涂附磨具的應用范圍。 3、超硬材料涂附磨具的結構 超硬材料涂附磨具的四大要素:由基材、磨料、粘結劑以及磨料的排列形式所構成。 3.1基材; 3.1.1涂附基材:是磨料沉積的載體。國內以往應用的基材較硬,往復折彎疲勞少于100次,易于產生龜裂,嚴重影響使用壽命并且只能生產600#以粗的產品,而我們經過多次試驗成功解決了柔軟性這個難題,產品粒度可生產范圍為40#---5000#。 3.1.2復合基材:其與涂附基材粘接復合制成砂布產品。有X—WT、Y—WT、J—WT和PU等材料之分。 3.2磨料:金剛石、CBN。我國超硬材料涂附磨具是最近發展起來的新產品,尚未有一個系統完整的產品分類。如按磨粒材料不同分為金剛石涂附磨具和立方氮化硼涂附磨具兩大類。
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