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    關于磨料的一切 瀏覽:
    文章來源:中國刀具信息網  添加人:阿刀   添加時間:2007-09-06
    為一項工作挑選最好的砂輪迫使車間必須使砂輪的基本成分——它的磨料和粘結系統的特性與應用要求相匹配。粘結磨料,諸如砂輪是將顆粒由固定劑結合在一起所組成。涂敷磨料,如用于皮帶、圓盤、輥子、板材和翼片砂輪制品上的由堆積在布或紙質襯底上的磨粒組成。磨料和粘結材料的分類以及它們的基本特性相當簡單。但是,制造商們混入許多專利添加劑和填充物,它們賦予這些材料獨特的特性,在符合應用性能和精加工要求時必須考慮這些特性。
    磨料成分的種類包括氧化鋁、碳化硅、陶瓷磨粒和超硬磨料——金剛石和立方氮化硼(CBN)。

    氧化鋁

    氧化鋁由純的成形顆粒構成,在其最低精煉形態下非常堅硬。在氧化鋁生產的熔化期,可以控制晶體結構和它的化學性質,這使得生產商可以生產系列具有不同性能的產品。氧化鋁能制成包括多品種產品,它的廣泛用途使其成為應用最普遍的磨料。
    白剛玉比其它也磨料更軟,更脆。它具有高化學純度(超過99%的Al2O3) .這賦予它鋒利、低溫、快速切削能力。白剛玉能很好地保持其形狀。它用于磨削熱敏合金。這些應用利用其脆性及在切削時不產生高溫的特點.這種磨粒還被用來磨削熱處理工具鋼,高速鋼并用于內圓磨削砂輪。
    氧化鉻氧化鋁是種粉色磨料,用在需要略大于白剛玉的硬度的磨削應用場合。磨料的氧化鉻成分提高了它的磨削能力。雖然氧化鉻氧化鋁共有脆性,從事低溫切削,但是它展現了強大的形狀保持特性。它用于硬質合金鋼上的精密、大表面和工具室專業磨削。
    棕剛玉含有2%到4%的氧化鈦(TiO2)以提高硬度。(氧化鈦還被稱為二氧化鈦。) 它是使用得最廣泛的磨料.用于磨削具有高抗拉強度的材料,還用于粗磨削、去毛刺和修解,以及切削低合金、黑色金屬材料。
    低氧化鈦棕剛玉含有1%到2%的氧化鈦(TioO2),用于粘結或涂敷應用,這類應用而要比白剛玉略硬的磨料。減少二氧化鈦的含量會降低磨料的強度,但是增強了它的脆性。
    鋯鋁復合氧化物是最堅硬的氧化鋁基磨料,用于需要特硬磨料的粘結、涂敷和噴砂應用。
    陶瓷氧化鋁是種微小顆拉,非熔化的、陶瓷化合物。它非常硬、純,可以生產達到質量完全一致的產品。具有卓越的耐用性和切削速率,不產生過高的熱量。它用于高切削率和要求長使用壽命模具的應用場合。它可用于制造樹脂和陶瓷刀刃以及砂輪。陶瓷氧化鋁在難磨削的鋼材和合金的精磨和精加工應用中表現得格外優秀。
    高鉻氧化鋁是紅寶石色的熔融磨料,不含二氧化鈦。它由熔融高純度的鍛燒氧化鋁和氧化鉻而制成。它是一種脆性磨料,比白剛玉略硬一些,它具有精磨所需的良好的角度保持特性。

    碳化硅

    碳化硅是一種具有超強硬度的堅硬、鋒利的磨料。但是,由于它的脆性,它在重載荷下比氧化鋁斷裂得更快。
    黑碳化硅是一種半脆性、中密度磨料。它用于制造樹脂和陶瓷刀刃以及砂輪,并用于磨削硬質或脆性材料,例如鑄鋼、陶瓷和玻璃。它還用于磨削具有低抗拉強度的韌性有色金屬。
    綠碳化硅是最高純度的碳化硅。它是一種脆性,中密度磨料,用于陶瓷和粘結刀刃以及砂輪。它得到最廣泛的應用,用于磨削硬質,脆性材料,例如硬質合金這種需要快速、冷切削的應用場合。

    超硬磨料

    金剛石和立方氮化硼——超硬磨料——很少在粘結劑失效之前發生磨損。天然的和人造金剛石都用作磨料,金剛石家族內包括單晶,多晶、天然和超爆金剛石(ultra-detonated diamond)。氮化硼是人造的,沒有天然的相似物。它以立方晶體和多晶型的形態存在。
    金剛石是已知的最硬的材料。但是,它在磨削應用中具有局限性。當溫度超過1 ,220°F(660℃)時發生石墨化效應,而比當金剛石用于磨削碳鋼時,在碳的這兩種形態之間會發生化學反應.降低了金剛石的超硬磨料特性。作為金屬切削或成形刀具,金剛石在自動磨削和精磨碳化鎢,在加工髖關節假體和假牙的玻璃和瓷料部分,以及在拔絲中處理碳化物和玻璃加工方面是最有效的。樹脂粘結劑金剛石制品具有溫和至快速切削的特性。陶瓷結合劑金剛石砂輪比樹脂結合利砂輪更脆,但是在相同的金屬切削率下前者是更自由的切削。金屬結合劑金剛石砂輪用于繁重的應用場合,例如要求高機械強度的切割砂輪。
    立方氮化硼(CBN)的硬度僅次于金剛石,在熱穩定性方面優于金剛石磨料。它在溫度達到3,632°F(2,000℃ )時有效。CBN的應用包括磨削硬質黑色金屬、鑄鋼、鎳和鈷基合金。在汽車應用領域,它是用于磨削冷硬鑄鐵曲軸或1050鋼凸輪軸的一種磨料。
    近年來出現了更多品種的CBN磨粒用于精磨。其形狀在制造時得到準確控制,具有增強的熱穩定性。砂輪制造商所面臨的挑戰是研發粘結系統,它們能利用新型磨粒日益增強的硬度。因為磨粒變得更硬,所以它們需要更牢固、更有彈性的粘結劑以帶來經濟效益。
    這些新cBN磨粒和一種結合了高強度玻璃或玻璃陶瓷粘結系統的新玻璃粘結技術,使強度、硬度和耐磨性達到最大。研發工程師與機床刀具制造者合作,測試工藝參數以優化磨削周期,并報告稱他們在黑色金屬材料的大批量,超精度內圓和外圓磨削中已經達到了期望的經濟效益,包括鑄鐵,鋼材和高鎳合金,這種新代陶瓷CBN砂輪可用于生產汽車凸輪軸、曲軸和燃料噴射器,以及成形磨削制品。例如噴氣發動機的葉片。
    已經有報告稱,與使用標準粘結系統制成的砂輪相比,在使用新粘結平臺和高質量磨料的應用中,砂輪的使用壽命延長了兩倍之多。

    它意味著什么?

    脆磨粒受沖擊容易破裂。在與工件接觸情況下,脆性砂輪具有持續暴露的新切割晶體.這使其成為最快的切削磨料。
    半脆磨粒不像脆性磨拉那么容易破裂,這憊味著在磨削期間的磨粒地使用壽命期更長.但是半脆磨粒不像脆磨粒切割得那么容易。

    使磨粒聚集在一起

    粘結材料使磨粒聚集成砂輪,它們并沒有切削能力。
    制造砂輪的技巧是關于平衡磨料的數量與粘結材料的量和孔隙率以得到期望的切削刀具特性。
    陶瓷結合劑非常硬、非常脆。典型地有玻璃和陶瓷結合劑。它們以高速率切削材料,并且不受水.酸.油或者溫度變化的影響。
    樹脂結合劑牢固、耐磨、有彈性。比陶瓷結合劑更耐沖擊,更能承受重載工作。它們通常用于修磨工作。這類粘結劑用于為快速磨削和精加工而設計的砂輪,在不銹鋼、黃銅、青銅和鋁材上也工作良好。
    橡膠枯合劑用于需要從事高質量精加工的砂輪,例如磨削軸承座圈。

    改善性能的處理

    用某些材料來處理粘結磨料.填充磨料的孔隙以減小載荷,幫助切削,提高砂輪使用壽命,潤滑切削作用。
    硫磺處理改善切削作用,但需要低溫加工。經硫磺處理過的磨料應與冷卻液一起使用。
    樹脂處理使磨料變硬,增強潤滑,以幫助切削。
    蠟處理常見于磨削黃銅或鋁,因為它減小載荷.潤滑切削作用。
     
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