摘要 1.堆積、陶瓷組合磨料及其特點(diǎn) 直觀上了解對(duì)比一下常見磨料和堆積、陶瓷組合磨料:堆積、陶瓷組合磨料簡(jiǎn)介:備注:無機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料P180是指無機(jī)高分子結(jié)合劑和180﹟剛玉...
1.堆積、陶瓷組合磨料及其特點(diǎn)
直觀上了解對(duì)比一下常見磨料和堆積、陶瓷組合磨料:

堆積、陶瓷組合磨料簡(jiǎn)介:

備注:無機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料P180是指無機(jī)高分子結(jié)合劑和180﹟剛玉或碳化硅組成的磨削元,其它相似。

對(duì)比一下剛玉磨料和堆積、陶瓷組合類的磨料的磨削過程:

堆積、陶瓷組合類的磨料的特點(diǎn):
以下是120﹟普通剛玉磨料和以無機(jī)高分子結(jié)合劑及180﹟普通剛玉磨料制成的46﹟磨粒(這里權(quán)且稱為P180,有關(guān)無機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的粒度的概念,我們將在以后專門來談)都以靜電植砂的方式生產(chǎn)的涂附磨具的對(duì)比試驗(yàn)

由剛玉磨料和堆積、陶瓷組合類磨料的磨削過程示意圖和以上的磨削對(duì)比試驗(yàn)可知:這樣的堆積、陶瓷組合磨料產(chǎn)品的特點(diǎn)是:一致性的磨除率,因?yàn)椴粩嘤行? 的切削刃產(chǎn)生,更有一致的粗糙度;磨料團(tuán)中的磨料變化很小,堆積磨料產(chǎn)品有更多的磨料儲(chǔ)備,所以有更長(zhǎng)的使用壽命;更大的磨削量。
2.幾個(gè)問題:
要想真正了解無機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料,我們不妨再對(duì)比一下剛玉磨料與其它優(yōu)秀磨料的使用及性能特點(diǎn),看我們能得到什么樣的啟示:
鋯剛玉:
鋯剛玉工作原理:氧化鋁/氧化鋯在共晶體中,氧化鋯被氧化鋁包圍,在磨削時(shí),溫度升高,氧化鋁變軟,氧化鋯膨脹、分裂,形成很強(qiáng)的自銳能力, 磨削性好。堆積磨料似乎和它有相似的地方,在這里,溫度升高是關(guān)鍵。因此,如果磨削壓力不夠,溫度不夠高,就無法體現(xiàn)鋯剛玉的特性,使用效果反而不佳。鋯 剛玉供應(yīng)商有圣戈班(鋯剛玉的發(fā)明者)和太巴克等。
陶瓷剛玉(SG磨料):
陶瓷剛玉是由很多氧化鋁小晶體組成,<1μ,它的關(guān)鍵就是單晶體要小;它通過一種工藝使生產(chǎn)出的每顆磨粒中含有成千上萬個(gè)微小結(jié)晶。每顆陶瓷 磨粒的微觀結(jié)構(gòu),使它能自銳,持續(xù)地露出新的、鋒利的切削刃。SG磨料的生產(chǎn)工藝與普通氧化鋁磨料完全不同,它從亞微米級(jí)粒子出發(fā),除去雜質(zhì),將它們燒 結(jié),以生產(chǎn)出磨粒,因而SG磨料非常致密、粗糙、堅(jiān)固、鋒利。同時(shí),這些小晶體之間有共價(jià)鍵連接,若把共價(jià)鍵當(dāng)成結(jié)合劑,這些共價(jià)鍵的鍵能特別大,也就是 說結(jié)合劑粘結(jié)強(qiáng)度特別大,故而晶體之間的把持力特別大。SG磨料磨損時(shí),產(chǎn)生一個(gè)與刀具后角相似的鋒利的切削刃,因此SG磨料切削溫度較低,它比普通氧化 鋁對(duì)難磨削材料的燒傷或金相損害更少,并且可在低負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間保持鋒利,總停機(jī)時(shí)間較少,壽命更長(zhǎng)。從這點(diǎn)來看,堆積磨料也具有相同的特點(diǎn)。因而SG磨料 的砂帶和砂盤能在難磨削材料,如航空和航天合金以及鍛鋼上進(jìn)行快速切削。SG磨料這種獨(dú)特的能力提高了產(chǎn)量,降低了勞動(dòng)成本。這樣看來SG磨料工作條件同 樣時(shí),溫度、壓力、高磨削力更重要,使晶體一個(gè)個(gè)被破壞,達(dá)到自銳性的目的。SG磨料供應(yīng)商:圣戈班(Saint-Gobain)(供應(yīng)控制嚴(yán)格)、 3M(僅供固結(jié)磨具)、太巴克(特殊技術(shù))、還有VSM、Hermes等也有生產(chǎn)供應(yīng)。諾頓公司的Seeded Gel(SG)磨料,是諾頓公司的陶瓷氧化鋁(Ceramic Aluminum Oxide)專利產(chǎn)品。
用SG磨料、鋯剛玉、氧化鋁在相同條件應(yīng)用中的效果來做一下對(duì)比
用上面介紹的優(yōu)秀磨料和剛玉磨料在用于涂附磨具的對(duì)比,其能比普通剛玉提高3-5倍(以普通100,鋯剛玉則為207,陶瓷磨料為333)。先看下面的應(yīng)用情況:

由上圖可知:磨削壓力和磨料性能的關(guān)系,曲線顯示當(dāng)砂帶以29m/s的帶速磨削鉻鎳鐵合金時(shí),SG磨料、鋯剛玉和氧化鋁的工作情況。當(dāng)磨削壓力增加 時(shí),金屬的磨除量都增加,但在三者中,以SG 磨料的金屬磨除量提高最多,在各種壓力下的總磨削量最高。這表明,SG磨料在高磨削壓力下優(yōu)于其它磨料。

由上圖可知:砂帶速度與SG磨料、鋯剛玉和氧化鋁產(chǎn)品切削典型合金的磨除量的關(guān)系顯示。影響產(chǎn)品磨削性能的另一個(gè)因素是砂帶速度,曲線表明:SG磨料砂帶在各種速度下金屬磨除量都最多,而且砂帶速度越高,SG磨料產(chǎn)品表現(xiàn)越好。
用SG磨料、鋯剛玉、氧化鋁再在相同條件不同類產(chǎn)品來看一下它們其它方面的區(qū)別:

SG磨料的涂附磨具產(chǎn)品特別適用于難磨金屬,如對(duì)超鋼(比如鉻鎳鐵合金、耐高熱鎳基合金等)、工具鋼、鍛鋼、碳鋼和低碳鋼、灰鐵、鑄鐵、可鍛鑄鐵、青 銅、鎂、黃銅和鋁合金等的磨削,具有極好的磨削性能,優(yōu)于其它磨料產(chǎn)品。但其它的如鈦合金等難磨金屬?zèng)]有列出,而磨削鈦合金、不銹鋼的最好的選擇是鋯剛玉 或碳化硅產(chǎn)品,鋯剛玉產(chǎn)品最適合大多數(shù)不銹鋼。在磨削不同金屬時(shí),當(dāng)磨削碳鋼或低碳鋼時(shí),推薦采用SG磨料。對(duì)這些鋼材,采用SG磨料和鋯剛玉兩種產(chǎn)品用 于手持工具磨削進(jìn)行比較,SG是最好的。
另外,在磨削工具鋼和鍛鋼時(shí),比較SG磨料和鋯剛玉產(chǎn)品。超鋼磨削清楚地顯示SG產(chǎn)品更優(yōu)越。對(duì)于灰鐵、鑄鐵或可鍛鑄鐵,經(jīng)過測(cè)試比較,SG或鋯剛玉產(chǎn)品似乎沒有明顯地優(yōu)劣。對(duì)黃銅、青銅和鎂,首選SG磨料。
從以上幾個(gè)問題來看:即使再優(yōu)秀的磨料,它都有自己使用的領(lǐng)域和條件;當(dāng)這些領(lǐng)域或條件不存在時(shí),那再優(yōu)秀的磨料也都不能展現(xiàn)出它應(yīng)有的性 能。既然這樣,堆積磨料是否能具備這些優(yōu)秀磨料的特點(diǎn)?若是具備這些優(yōu)秀磨料的特點(diǎn),那又該如何來設(shè)計(jì)應(yīng)用、如何來生產(chǎn)和使用這些在相應(yīng)領(lǐng)域和條件下能展 示優(yōu)秀性能的磨料?以及生產(chǎn)和使用這種磨料以及是否也應(yīng)遵循那些規(guī)律和原則?
3. 無機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的磨削元在應(yīng)用設(shè)計(jì)中的規(guī)律和原則:
人們認(rèn)識(shí)自然界中的事物都是建立在一定基礎(chǔ)上的,無機(jī)高分子堆積、陶瓷組合磨料的磨削元在磨料磨具方面的應(yīng)用也是如此,它是建立在無機(jī)高分子 結(jié)合劑的性能和傳統(tǒng)固結(jié)磨結(jié)合磨料理論基礎(chǔ)之上,簡(jiǎn)單地說:他就是在傳統(tǒng)固結(jié)磨結(jié)合磨料理論基礎(chǔ)上融入無機(jī)高分子結(jié)合劑,以一種新的理念,為解決磨料磨具 生產(chǎn)應(yīng)用中的一些普遍長(zhǎng)期存在的問題從另一個(gè)角度再現(xiàn)一種認(rèn)識(shí)。大家都知道,磨料磨具的磨削過程是以磨具的形狀為載體來實(shí)現(xiàn)磨料功能的,而其中的磨料基本 都是在一定粒度顆粒的層面上,如果我們把現(xiàn)在理解的磨料粒度變成其成百上千、甚至更多更細(xì)小的磨料粒度,再以一種科學(xué)、合理的方法把它還原成一個(gè)帶有功能 性的新磨料(或磨削元),那結(jié)果又會(huì)怎樣呢?其實(shí),實(shí)踐驗(yàn)證,這一大一小、一破一立,無形中就把磨料磨具的理論體系給拓展延伸了。關(guān)于無機(jī)高分子堆積、陶 瓷組合磨料的磨削元在應(yīng)用設(shè)計(jì)中的規(guī)律和原則,它也是一個(gè)系統(tǒng)性的問題,在這里,我們也只是簡(jiǎn)單介紹一下我們對(duì)它的理解和認(rèn)識(shí)。
尋找參照物,確定應(yīng)用方向和路線:
加工材質(zhì)確定的情況下,針對(duì)材質(zhì)特性確定磨削元性能與磨削性能關(guān)系

在熟悉規(guī)律的條件下掌握原則: