Faktory ovlivňující výkon diamantových nástrojů pojených pryskyřicí

Pryskyřičné diamantové nástroje jsou vyrobeny z pryskyřičných pojiv, plniv a diamantových brusiv smíchaných a následně vytvrzených lisováním za tepla. Jeho výkon je také přímo ovlivněn pryskyřičnými pojivy, plnidly a diamantovými brusivy.

1 Vliv pojiv zahrnuje především vliv typu a obsahu pojiva atp.

(1) Společným znakem všech druhů diamantových nástrojů pojených pryskyřicí je špatná tepelná odolnost. Během procesu zpracování obrobku může teplo generované mezi diamantovými nástroji a obrobkem snadno způsobit příliš vysokou místní teplotu. Jakmile je dosaženo kritické hodnoty, kontrola diamantu vázaného pryskyřicí bude neúčinná a diamant odpadne bez úplného broušení a otupení, čímž se značně zvýší náklady na zpracování. V současnosti je hlavním způsobem zlepšení tepelné odolnosti úprava pryskyřičného pojiva. Gao Liangxuan [3] Modifikovaná fenolická pryskyřice se čtvercovým alkyletherem, její tepelná odolnost může dosáhnout přes 180C. Du Yang a kol. [4] Nová borosilikátová fenolová pryskyřice BSP byla syntetizována z organosilikonového prepolymeru, kyseliny borité, fenolu a formaldehydu. Díky zavedení vazby BO a organického křemíkového řetězce do struktury fenolové pryskyřice má pryskyřice BSP vynikající tepelnou odolnost a houževnatost a také zlepšuje odolnost pryskyřice vůči vodě a stabilitu při skladování. Xiao Dongzheng a kol. [5] modifikovaná fenolová pryskyřice s BMI (bismaleimid) získaná fenolová pryskyřice s dobrou tepelnou odolností.
(2) Vliv obsahu pryskyřičného pojiva. Obsah pryskyřičného pojiva má velký vliv na obráběcí výkon diamantových nástrojů. Literatura [24] uvádí, že v tenkém brusném kotouči z monokrystalického křemíkového plátku se zvyšuje obsah pryskyřičného pojiva, tvrdost a pevnost brusného kotouče se postupně zvyšuje. Když se obsah pryskyřičného pojiva do určité míry zvýší, zvýšení poměru opotřebení brusného kotouče má tendenci být pomalé. Zároveň je povrch brusného kotouče náchylný k zablokování. Čím vyšší je obsah, tím závažnější je zablokování.
(3) Vliv velikosti částic pryskyřičného pojiva. Pryskyřičný prášek vyráběný v Číně jako diamantová brusiva má většinou velikost částic mezi 80 a 180 mesh. V tomto rozsahu zrnitosti jsou dvě vady, jedna je ta, že ovlivňuje zhutňovací tvařitelnost brusiva, druhá je, že může ovlivnit vlastnosti pojiv. I když pryskyřičný prášek může být během lisování změkčen teplem a má určitou tekutost pro dosažení účelu potahování abrazivních částic, během lisování je pojivo lisováno v matrici s omezeným prostorem a rozsah toku pryskyřice je omezený. Když je velikost částic pryskyřičného prášku hrubá, některé brusné spoje nejsou pevné a odpadávají příliš rychle. Některé studie ukázaly, že když je zrnitost pryskyřice zjemněna, může zlepšit tekutost tvarovacího materiálu a usnadnit lisování brusného nástroje za tepla.

2 Vliv plniva zahrnuje především vliv typu a obsahu plniva atd.

Plnivo je důležitou součástí diamantového brusného nástroje. Přidání správného množství plniva může nejen výrazně snížit náklady, ale také zlepšit mechanickou pevnost a prodloužit životnost brusného nástroje.
(1) Existuje mnoho druhů plniv a různé druhy plniv mají různé účinky na brusné nástroje. Podle povahy a použití jej lze rozdělit do čtyř kategorií:
1. Neaktivní výplň. Používá se v plastifikovatelných procesech ke snížení nákladů na brusivo;
(2) Aktivní plnivo. Plastifikační a adsorpční účinek zvyšuje vazebnou schopnost abrazivních částic a pojiv.
3. Plnič výztuže. Například skleněná vlákna, uhlíková vlákna atd., s cílem zvýšit pevnost pojiva;
4. Snižte pevnost pojiva. Udělejte brusné nástroje vhodné pro dokončovací nástroje.
V pryskyřičných brusných nástrojích ze super tvrdého materiálu je jeho funkcí hlavně zlepšit tepelnou odolnost, tvrdost a pevnost pojiva s konečným účelem zlepšit jeho trvanlivost. Existuje mnoho druhů výplní. Pro brusiva z diamantových pryskyřic a pojiva na bázi fenolové pryskyřice jsou v Číně běžnými plnidly Cr2O3, ZnO a Cu prášek. Kromě Cu prášku se v zahraničí používají plniva do polyimidového pojiva pro suché broušení se Zr, Co, CaCO3 atd. a pro mokré broušení s keramickými materiály jako SiO2 a Al2O3.

3 Vliv brusného diamantu zahrnuje především vliv diamantového povlaku, typu a zrnitosti.

(1) Poté, co je povrch diamantu potažen kovem, pevnost v tlaku jednotlivých částic se zvýší a poměr opotřebení se sníží, což znamená, že se prodlouží životnost. Ve srovnání s diamantem bez povlaku zahrnují specifické funkce následující aspekty: 1) povlak zpomaluje tepelný impuls do pryskyřičného pojiva a tepelná vodivost diamantového povlaku je menší než tepelná vodivost diamantu, takže vzniká okamžitá vysoká teplota když se diamantové brusivo dotkne, nástroj se po nanesení povlaku přenese na pryskyřici, čímž se pryskyřice v blízkosti brusiva chrání před poškozením vysokou teplotou; 2. Pokovení zlepšuje pevnost spojení mezi diamantem a pojivem; pokovení je potaženo diamantem ve vnitřní vrstvě a vnější vrstva je dobře spojena s pryskyřičným pojivem; 3. Pokovování zlepšuje pevnost v tlaku diamantových částic a vady diamantových částic jsou kompenzovány po pokovování, které hraje zpevňující roli. Kromě toho pokovení obsahuje houževnaté kovy, což přispívá ke zlepšení pevnosti v tlaku diamantových částic; Pokovení působí jako izolace a ochrana proti abrazivním částicím, kyslíku a dalším škodlivým médiím. Současně při vysoké teplotě broušení může pokovení inhibovat grafitizaci diamantových krystalů.
(2) Tuzemští a zahraniční výrobci supertvrdých materiálů podrobně třídí ultratvrdá brusiva, u kterých se k přípravě používají především diamantová brusiva nízké kvality nebo diamantová brusiva s vysokou samoostřicí a mikrolámavostí upravená speciálními procesy. diamantových nástrojů pojených pryskyřicí. Například diamanty značek PDA433, PDA321, PDA311 a PDA211 poskytované společností E6 Company mají vysokou samoostření a mikrolámavost. V současné době je diamantové brusivo RVD široce používáno v domácích pryskyřičných formách s jehličkovitými částicemi, nepravidelným tvarem krystalů, nízkou pevností, křehkostí, drsným povrchem, ale ostrým broušením a dobrou kombinací s pryskyřicovým pojivem. V posledních letech bylo v Číně vyvinuto polykrystalické CSD diamantové brusivo pro brusné nástroje pojené pryskyřicí, které výrazně zlepšuje ostrost diamantových nástrojů s pryskyřicí.

4 Vliv povrchové úpravy na diamantový brusný kotouč pojený pryskyřicí

Proces orovnávání je nepostradatelným faktorem při přípravě brusných kotoučů. Orovnáváním lze získat diamantové brusné kotouče z pryskyřice různých tvarů. Povrch diamantového brusného kotouče vázaného pryskyřicí je řezán broušením brusného kotouče. Správné orovnávání přímo ovlivňuje provozní výkon brusného kotouče. Zou Dacheng navrhl novou metodu orovnávání diamantových kotoučů s pojivem pryskyřice a provedl experimenty s orovnáváním kotoučů s bílým korundem, karbidem křemíku, karbidem boru, molybdenem a slitinami feromolybdenu. Porovnáním a analýzou orovnávací síly, přesnosti morfologie povrchu, účinku ostření kotouče a výkonu broušení každé metody byly porovnány účinky orovnávání různých metod orovnávání na diamantovém kotouči pojeném pryskyřicí. Výběr vhodné opravárenské technologie pro praktickou aplikaci pomůže zlepšit provozní výkonnost pryskyřičných diamantových brusných kotoučů.