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如何提高金刚石树脂砂轮的使用寿命

来源:江西玉宝钻石工具   发布时间:2018-09-14   点击量:91

金刚石树脂砂轮的效率和寿命数倍于普通金刚石磨粒的砂轮,但至今为止金刚石磨粒在砂轮中参与打磨作用的比率只有约10%,大部分金刚石因与其结合力较差,在打磨过程中受热,或者是受外力影响而过早脱落。从而很大程度上制约了树脂砂轮的使用效率和寿命。

树脂金刚石砂轮

然而,当金刚石表面金属化之后,其综合性能都会有不同程度的提高。首先,金刚石表面会有明显的刺状突起结构,也就是说使金刚石表面粗糙化,这样很好的提高了结合剂对金刚石的把持力和结合强度。另外,金刚石在经过化学镀覆金属后,抗压强度比原来提高40%~55%左右。可以很大程度的减少高负荷,大切削量工作下的金刚石磨粒因强烈的撞击而破碎脱落的几率。同时Ti、Ni等金属传导热性能也很好,对金刚石磨粒高温工作时容易石墨化,起到了很好的抗热蚀作用。
金刚石砂轮的表面金属镀覆磨粒也有其缺点,树脂结合剂砂轮之所以较其它结合剂砂轮锋利,是需要通过树脂结合剂砂轮在使用过程中金刚石磨粒自身不断破碎,脱落来完成的。而金属镀覆金刚石由于被Ti、Ni衣包裹,很难实现上述过程,在出刃速度上也弱于普通金刚石磨粒。虽然在寿命上有很大程度的提高,但也在不同程度上影响了其锋利度,且制造成本,也会有所增加。且不得不顾忌到我们产品的价格和利润是远不如国外进口产品的。
综合上述几点,金刚石表面金属化虽然优势可嘉,但一味参照国外全部使用的话,还是不太切实际。结合我们自身的条件,其实有另外一条路可走。
只在结合剂里面添加20%以上的镀TI、Ni金刚石以替代普通金刚石磨粒,就可以在不影响锋利度的同时大幅提高砂轮的寿命。适量的镀覆磨粒在结合剂中除发挥了其优于普通金刚石磨粒作用,对普通金刚石磨粒起到了一定的保护作用。镀覆磨粒在其结合力好,耐热,抗压,抗撞击强的同时,为附近的普通金刚石磨粒很好的支撑点,从而很大的减少普通金刚石磨粒因把持力不好、碰撞而引起脱落的几率。
经过试验证明,用以上方法生产的树脂砂轮,在使用过程中,寿命比普通金刚石磨粒结合剂增加了1~1.2倍。不但很好的保证了砂轮的锋利性,且增加的成本相对较少。当然,添加的比例在无需顾忌成本的前提下还可以更高。需要注意的是,加工过程中,混料一定要均匀,不然就适得其反了。
除了金刚石表面金属化,在树脂金刚石砂轮中加入碳化硅晶须也可大大改善结合剂和砂轮的强度、硬度、耐热性、抛光性等,现日本某公司已有在树脂结合剂金刚石砂轮中加入碳化硅晶须的产品上市。
碳化硅晶须具有独特的机械与物理化学特性如高硬度、高强度(韧性)、优良的耐磨性、因而被广泛地应用于金属、陶瓷、塑料和复合材料的增强增韧,以提高复合材料的强度,防止收缩与变形。
碳化硅晶须的形状如针状,特别是其韦氏硬度接近金刚石且韧性好、耐磨损,而且与磨粒相比,即使直径与磨粒粒径相同,有一定长度的晶须与结合剂具有相对较大的结合面积和结合强度,从而大大提高了砂轮的使用寿命。
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