Design og påføring av harpiksbundet hjul

1. Introduksjon til harpiksbundet diamantslipeskive

Harpiksbindemiddel superhardt materialeverktøy er hovedsakelig laget av diamant eller CBN som slipemiddel, harpikspulver som bindemiddel, med passende fyllmateriale tilsatt, og etter formuleringsdesign, vektblanding, varmpressing, sekundær herding, etterfølgende prosessering og andre prosesser, som gjelder for ulike slipekrav
Sammenlignet med keramisk bindemiddel eller metallbindemiddel, har det egenskapene til enkel produksjonsprosess, enkel tilgang til råvarer, lav pris, og kan brukes på et stort antall lavkvalitets superharde slipemidler, behandlingsobjekter er brede, for eksempel alle slags av vanskelig å behandle stål, hard legering, glass, keramikk, stein, etc.
Harpiks superharde slipeverktøy er mye brukt fordi de har god selvskarphet og ikke er enkle å plugge inn i slipeprosessen, og arbeidsstykket har god overflatekvalitet og slipeskiven er lett å kle.

Harpiksbindemiddel som brukes i harpiksdiamantverktøy kan deles inn i to kategorier: fenolharpiks og polyimidharpiks. Den faktiske arbeidstemperaturen til fenolharpiksdiamantverktøyene er ikke mer enn 120 grader. Polyimidharpiks har bedre varmebestandighet og kan brukes i lang tid ved 260 grader.
Med relativt dyre polyimidharpikser ble fenolharpikser i økende grad brukt, spesielt de siste årene med forskere som modifiserte fenolharpikser for å produsere en faktisk arbeidstemperatur på mer enn 200 grader C, for eksempel 939P fra Advanced Mixed Limited i Storbritannia.

Denne artikkelen introduserer hovedsakelig designideen og påvirkningsfaktorene til harpiksdiamantverktøy.

2. Design av harpiksbundne diamantverktøy

Utformingen av harpiksbundne diamantverktøy er hovedsakelig basert på følgende fem aspekter:
(1) Vedheften må være god.
Bindemidlet kan fordeles jevnt på slipeoverflaten, slipepartiklene kan kontrolleres godt i slipeverktøyet, og kan festes fast til matrisen, noe som ikke bare gjør at slipemidlet ikke lett faller av for tidlig, men også forhindrer bindemiddelet. fra å skille fra matrisen, sikre produksjonssikkerhet.
(2) Høy slipeeffektivitet, god slitestyrke, god finish (eller overflateruhet) behandling.
Harpiksbinding på grunn av elastisitet og sprøhet, så i sliping selvslipende, ikke lett å plugge, men dårlig slitestyrke.
Derfor, når vi studerer og designer bindemiddelformelen, må vi vurdere under forutsetningen om å sikre glatthetskravene, ikke bare for å ha høy slipeeffektivitet, men også å ha så høy slitestyrke som mulig.
Forberedelse av bindemiddel er viktig. Forholdet mellom bindemiddel bør velges for å møte både høy slipeeffektivitet og god slitestyrke, for å sikre slipekravene og redusere kostnadene.
(3) God varmebestandighet.
Hvis varmebestandigheten til bindemidlet er dårlig, slik at slipemidlet i bruksprosessen ikke er motstandsdyktig mot høy temperatur, raskt forbruk, og til og med fordi slipevarmen er for høy, slik at slipemidlet brenner, sprekker, ringer osv. ., så velg godt varmebestandig bindemiddel og tilsett passende fyllstoff for å forbedre varmebestandigheten;
(2) Bruk kjølevæske for våtsliping så langt som mulig for å forbedre holdbarheten til slipeverktøyene;
(3) Hvis tørrsliping brukes, gjør fôret så lite som mulig for å forbedre holdbarheten til slipeverktøyet.
(4) Bindemiddelstyrken må være høy.
Styrken til bindemidlet påvirker direkte slipeeffektiviteten, størrelsen på slitasjen, kvaliteten på arbeidsstykket og sikkerhetsytelsen til slipeverktøyet i bruksprosessen, så det er nødvendig å forstå faktorene som påvirker bindemiddelstyrken.
 

De viktigste faktorene som påvirker styrken til bindemidlet er:

(1) tilsetning av fyllstoffer vil øke eller redusere styrken til bindemidlet. De fleste fyllstoffene vil øke den mekaniske styrken og øke med økningen av mengden fyllstoff innenfor et visst område, men slitasjeforholdet vil avta.
Noen fyllstoffer, for eksempel grafitt og fast molybdendisulfid, etter tilsetning reduseres styrken, så i henhold til kravene til rimelig utvalg av fyllstoff;
(2) Formingstettheten til slipemidlet (eller porøsiteten til slipemidlet) vil påvirke styrken til bindemidlet.
Formingstettheten til slipemidlet er lav, porøsiteten er høy og styrken til bindemidlet er lav, mens styrken til bindemidlet er høy.
Derfor er det nødvendig å rasjonelt designe parametrene for porøsiteten til slipeverktøyet.
(3) Herdetemperaturen, den sekundære herdetemperaturen og temperaturstigningskurven til slipeformen vil påvirke styrken til bindemidlet.
Bindemiddelhardheten må være passende, god slitestyrke.
Styrken til bindemidlet må samsvare med slitasjehastigheten til diamant- (eller cBN) slipemiddelpartiklene. Slipepartiklene skal ikke falle av for tidlig på grunn av den raske slitasjen på bindemidlet. I så fall vil ikke slipemidlet bli brukt fullt ut, noe som resulterer i avfall.

3. Påvirkningsfaktorer for harpiksbundne diamantverktøy

Harpiksdiamantverktøy er laget av harpiksbindemiddel, fyllstoff og diamantslipemiddel etter å ha blitt blandet og herdet ved varmpressing.

Egenskapene påvirkes også direkte av harpiksbindemiddel, fyllstoff og diamantslipemiddel.

3.1 Påvirkning av bindemiddel omfatter i hovedsak påvirkning av bindemiddeltype og innhold mv

(1) de vanlige egenskapene til alle typer harpiksbindingsdiamantverktøy er en dårlig varmebestandighet, i bearbeidingsprosessen, mellom diamantverktøyet og arbeidsstykket mellom varmen som genereres av den lokale høye temperaturen, når den kritiske verdien er nådd, holding av harpiks bindemiddel av diamant, diamant under betingelse av ikke helt kjedelig vil falle av, slik at bearbeiding kostnadene øker sterkt.

For tiden er harpiksbindemidlet modifisert for å forbedre dets varmebestandighet.

Gao Liangchang modifisert fenolharpiks med kvadratisk alkyleter, og dens varmebestandighet kan nå over 180 grader.

Du Yang et al. syntetisert borosilikon prepolymer, borsyre, fenol og formaldehyd som råmaterialer av den nye borosilikon fenolharpiks BSP, på grunn av introduksjonen av BO-binding og organisk silisiumkjede i fenolharpiksstrukturen, har BSP-harpiks utmerket varmebestandighet og seighet, men også forbedret vannmotstanden og lagringsstabiliteten til harpiksen.

Xiao Dongzheng et al. brukte BMI(bismaleimid) for å modifisere fenolharpiks, og oppnådde bismaleimidmodifisert fenolharpiks med god varmebestandighet.

(2) Påvirkningen av harpiksbindemiddelinnholdet.

Innholdet av harpiksbindemiddel har stor innflytelse på maskineringsytelsen til diamantverktøy.

Monokrystallinsk silisiumskive ble introdusert i litteraturen tynning av slipeskiven, harpiksbindemiddelinnholdet økte, hardheten til slipeskiven, trykkstyrken øker gradvis, når harpiksbindemiddelinnholdet økte til en viss grad, høyere enn for slipeskivens slitasje har en tendens til å være sakte, slipeskivens overflate utsatt for blokkeringsfenomen på samme tid, innholdet er høyere samtidig, jo mer alvorlig blokkeringsfenomenet.

(3) Påvirkningen av harpiksbindemiddelstørrelse.

Partikkelstørrelsen på harpikspulver som brukes i produksjonen av diamantslipemidler i Kina er stort sett mellom 80 ~ 180 mesh. Det er to feil i dette størrelsesområdet, den ene er at den påvirker formingsegenskapene til slipemidler, den andre er at den kan påvirke egenskapene til bindemiddel.

I prosessen med undertrykkelse kan trepulver varmes opp for å myke opp og ha en viss likviditet, oppnå målet om belagt slipemiddel, men i prosessen med undertrykkelse er bindemiddel trykket i formen, plassen er begrenset, harpiksstrømningsområdet er begrenset, når treet tykt pulver partikkelstørrelse, vil det være en del av det slipende bindemidlet er ikke sterk, som faller av for fort.

3.3 Påvirkningen av slipende diamant inkluderer hovedsakelig påvirkningen av diamantbelegg, type og partikkelstørrelse, etc.

(1) Etter at diamantoverflaten er belagt med metall, forbedres trykkstyrken til enkeltpartikler, og slitasjeforholdet reduseres, noe som forlenger levetiden.

Sammenlignet med ingen pletteringsdiamant, inkluderer spesifikk funksjon følgende aspekter:

(1) belegg langsom varmepuls av harpiksbinding diamantbelegg termisk ledningsevne er mindre enn diamant, så kontaktverktøy, diamantkorn med øyeblikkelig høy temperatur etter plettering til harpiksen, og dermed beskytter umiddelbart slitende deler av harpiksen ikke påvirkes av høy temperatur skader;

(2) belegget for å forbedre bindingsstyrken til diamant og bindemiddel, metallbelegg med diamant inne, eksternt og harpiksbindemiddel kan være godt bånd;

(3) belegget for å forbedre diamantpartikkelens knusestyrke, belagt metall etter at diamantpartikkeldefektene er gjort opp, spilte en forsterkende rolle, og belegget inneholder duktilt metall, bidrar til å forbedre partikkelens knusestyrke;

(4) Belegget på de slipende partiklene spiller en isolasjonsbeskyttelsesrolle, isolering av oksygen og andre skadelige medier rolle, samtidig ved sliping av høy temperatur, kan belegget på grafitisering av diamantkrystall spille en hemmende effekt.

(2) Innenlandske og utenlandske produsenter av superhardt materiale har laget en relativt detaljert klassifisering av superhardt slipemiddel, blant annet diamantslipemiddel av lav kvalitet eller diamantslipemiddel med høy selvskarphet og mikroknusingsegenskaper behandlet med spesiell teknologi, hovedsakelig brukes til fremstilling av harpiksbundne diamantverktøy.