Факторы, влияющие на рабочие характеристики алмазных инструментов со связкой из смолы

Алмазные инструменты из смолы изготавливаются из смоляных связующих, наполнителей и алмазных абразивов, смешанных и затем отвержденных горячим прессованием. На его характеристики также непосредственно влияют связующие смолы, наполнители и алмазные абразивы.

1 Влияние связующих в основном включает влияние типа связующего и его содержания и т. д.

(1) Общей чертой всех видов алмазных инструментов на полимерной связке является низкая термостойкость. В процессе обработки заготовки тепло, выделяемое между алмазными инструментами и заготовкой, может привести к слишком высокой локальной температуре. Как только будет достигнуто критическое значение, контроль алмаза, связанного смолой, станет неэффективным, и алмаз будет отваливаться без полной шлифовки и затупления, что значительно увеличивает стоимость обработки. В настоящее время основным способом повышения термостойкости является модификация смоляного связующего. Gao Liangxuan [3] Модифицированная фенольная смола с квадратным алкиловым эфиром, ее термостойкость может достигать более 180°C. Ду Янг и др. [4] Из кремнийорганического форполимера, борной кислоты, фенола и формальдегида синтезирована новая боросиликатсодержащая фенольная смола БСП. Благодаря введению в структуру фенольной смолы связи BO и кремнийорганической цепи, смола BSP обладает отличной термостойкостью и ударной вязкостью, а также улучшает водостойкость и стабильность смолы при хранении. Сяо Дунчжэн и др. [5] модифицированная фенольная смола с BMI (бисмалеимидом) получила фенольную смолу с хорошей термостойкостью.
(2) Влияние содержания смоляного связующего. Содержание смоляного связующего оказывает большое влияние на производительность алмазных инструментов. В литературе [24] представлено, что в тонком шлифовальном круге из монокристаллической кремниевой пластины увеличивается содержание смоляного связующего, постепенно увеличивается твердость и прочность на сжатие шлифовального круга. Когда содержание смоляного связующего увеличивается до определенной степени, увеличение коэффициента износа шлифовального круга имеет тенденцию быть медленным. В то же время поверхность шлифовального круга подвержена засорению. Чем выше содержание, тем серьезнее блокировка.
(3) Влияние размера частиц полимерного связующего. Порошок смолы, производимый в Китае в качестве алмазного абразива, в основном имеет размер частиц от 80 до 180 меш. В этом диапазоне размеров зерна есть два недостатка: во-первых, это влияет на формуемость абразивов при уплотнении, а во-вторых, это может влиять на свойства связующих. Во время прессования, несмотря на то, что порошок смолы может размягчаться под действием тепла и обладает определенной текучестью для достижения цели покрытия абразивных частиц, во время прессования связующее вещество прессуется в пресс-форме с ограниченным пространством, а диапазон текучести смолы ограничен. Когда размер частиц порошка смолы крупный, некоторые абразивные соединения не являются прочными и слишком быстро отваливаются. Некоторые исследования показали, что, когда зернистость смолы уменьшается, это может улучшить текучесть формовочного материала и облегчить горячее прессование абразивного инструмента.

2 Влияние наполнителя в основном включает влияние типа и содержания наполнителя и т. д.

Наполнитель является важной частью алмазного шлифовального инструмента. Добавление надлежащего количества наполнителя может не только значительно снизить стоимость, но также улучшить механическую прочность и продлить срок службы шлифовального инструмента.
(1) Существует много видов наполнителей, и разные виды наполнителей по-разному воздействуют на абразивные инструменты. Его можно разделить на четыре категории в зависимости от его характера и использования:
1. Неактивный наполнитель. Используется в процессах пластификации для снижения стоимости абразива;
(2) Активный наполнитель. Пластифицирующий и адсорбирующий эффект повышает связывающую способность абразивных частиц и связующих.
3. Армирующий наполнитель. Например, стеклянные волокна, углеродные волокна и т. д. с целью повышения прочности связующего;
4. Снизить прочность связующего наполнителя. Сделайте шлифовальные инструменты подходящими для финишных инструментов.
В абразивных инструментах из смолы из сверхтвердого материала его функция в основном заключается в повышении термостойкости, твердости и прочности связующего с конечной целью повышения его долговечности. Существует много видов наполнителей. Для абразивов из алмазной смолы и связующих на основе фенольной смолы в Китае распространены порошки Cr2O3, ZnO и Cu. Помимо порошка Cu, за рубежом наполнители для полиимидного связующего используются для сухого помола с Zr, Co, CaCO3 и др. и для мокрого помола с керамическими материалами типа SiO2 и Al2O3.

3 Влияние абразивного алмаза в основном включает влияние алмазного покрытия, типа и размера зерна.

(1) После того, как поверхность алмаза покрыта металлом, прочность на сжатие отдельных частиц увеличивается, а коэффициент износа снижается, что означает, что срок службы увеличивается. По сравнению с алмазом без покрытия, конкретные функции включают следующие аспекты: 1) покрытие замедляет тепловой импульс к связующему полимеру, а теплопроводность алмазного покрытия меньше, чем у алмаза, поэтому мгновенная высокая температура генерируется когда алмазный абразив контактирует с инструментом, он переносится на смолу после нанесения покрытия, таким образом защищая смолу, находящуюся рядом с абразивом, от высокотемпературного повреждения; 2. Покрытие улучшает прочность сцепления между алмазом и связующим; металлическое покрытие внутреннего слоя покрыто алмазом, а внешний слой хорошо сцепляется со связующим из смолы; 3. Покрытие повышает прочность алмазных частиц на раздавливание, а дефекты алмазных частиц компенсируются после металлизации, играющей усиливающую роль. Кроме того, покрытие содержит прочные металлы, что способствует повышению прочности алмазных частиц на раздавливание; Покрытие действует как изоляция и защита от абразивных частиц, кислорода и других вредных сред. В то же время при высокой температуре шлифования покрытие может препятствовать графитизации кристаллов алмаза.
(2) Сверхтвердые абразивы подробно классифицируются отечественными и зарубежными производителями сверхтвердых материалов, в которых для подготовки в основном используются низкокачественные алмазные абразивы или алмазные абразивы с высокой самозатачиваемостью и микроразрушаемостью, обработанные специальными процессами. алмазного инструмента на смоляной связке. Например, алмазы марок ПДА433, ПДА321, ПДА311 и ПДА211, поставляемые компанией Е6, обладают высокими показателями самозатачивания и микроломкости. В настоящее время алмазный абразив RVD широко используется в бытовых полимерных формах, с игольчатыми частицами, неправильной формой кристаллов, низкой прочностью, хрупкостью, шероховатой поверхностью, но острым шлифованием и хорошим сочетанием со связующим из смолы. В последние годы в Китае был разработан поликристаллический алмазный абразив CSD для абразивных инструментов на смоляной связке, который значительно повышает остроту алмазных инструментов из смолы.

4 Эффект финишной обработки алмазного шлифовального круга на полимерной связке

Процесс правки является обязательным фактором при подготовке шлифовальных кругов. Смоляные алмазные шлифовальные круги различной формы можно получить путем правки. Поверхность алмазного шлифовального круга со связкой из смолы. Алмаз режется путем заточки шлифовального круга. Правильная правка напрямую влияет на эксплуатационные характеристики шлифовального круга. Цзоу Дачэн разработал новый метод правки алмазного круга со связкой из смолы и провел эксперименты по правке круга с белым корундом, карбидом кремния, карбидом бора, молибденом и ферромолибденовыми сплавами. Сравнивая и анализируя усилие правки, точность морфологии поверхности, эффект заточки круга и качество шлифования каждого метода, сравнивали эффекты правки различных методов правки алмазного круга на полимерной связке. Выбор подходящей технологии ремонта для практического применения поможет улучшить эксплуатационные характеристики алмазных шлифовальных кругов из смолы.