Starea cercetării discului de șlefuit cu diamante lipite cu metal

Discul de șlefuit cu diamant este cel mai utilizat instrument de prelucrare în tehnologia de șlefuire. În funcție de diferitele tipuri de legături, discul de șlefuit cu diamant poate fi, în general, împărțit în roată de șlefuit diamantată cu rășină, roată de șlefuit cu diamante legată cu ceramică și roată de șlefuit cu diamante lipite cu metal. Discul de șlefuit cu diamante lipit de metal are forță de legare puternică și granulație abrazivă, duritate bună și poate rezista la sarcini mari. A fost aplicat în domeniile șlefuirii de formare, șlefuirii de precizie și ultraprecizie a suprafețelor complexe de materiale fragile și dure.

 

Puterea de reținere a lipirii metalului la abrazivul diamant este factorul cheie care afectează durata de viață a discului de șlefuit diamantat. Prin urmare, cercetătorii din țară și din străinătate se concentrează în principal pe următoarele aspecte:

(1) Înlocuiți baza Fe cu baza Co ca legătură a discului de șlefuit diamantat cu metal pentru a reduce costul de producție. De exemplu, Han Juan și alții au investigat efectul conținutului de carbon asupra proprietăților materialelor matrice pe bază de ferită. Când conținutul de carbon este de 1 la sută, densitatea materialului matricei atinge valoarea minimă de 7,47 g/cm3; Când conținutul de carbon este de 0,4 procente, densitatea materialului matricei atinge valoarea maximă de 7,65 g/cm3. Chen Xia și colab. a redus eroziunea liantului pe suprafața diamantului prin adăugarea unei cantități mici de Co la liantul pe bază de fier și, datorită adăugării de Co, un strat de material matrice dens a fost atașat de suprafața diamantului, ceea ce a făcut materialul matricei. și diamant combinate mai strâns.

 

Dai Qiulian și colab. a constatat că proprietățile mecanice ale materialelor matrice pe bază de fier pot fi îmbunătățite prin creșterea adecvată a conținutului de C, Cu și Ni. Temperatura de sinterizare a discului abraziv are un impact semnificativ asupra durității și rezistenței la încovoiere a materialelor matrice pe bază de fier. Cantitatea adecvată de Zn și Sn este favorabilă sinterizării în fază lichidă;

(2) Luați măsuri tehnologice pentru a realiza capacitatea de reținere a lipirii metalului la abraziv. În primul rând, se realizează prin adăugarea de Ti activ (TiN2), Cr, elemente de pământuri rare etc. la materiile prime de sinterizare; În al doilea rând, acoperirile de metal sau aliaje active, cum ar fi Ti și Cr, sunt placate pe suprafața particulelor abrazive de diamant pentru a îmbunătăți capacitatea de reținere a legăturii de abraziv;

(3) Îmbunătățiți capacitatea de îmbrăcare a roții cu diamante lipite cu metal. T Tanaka și colab. a încercat să dezvolte un fel de roată de șlefuit metal diamantat poros cu fontă ca legătură și a introdus structura goală a discului de șlefuit diamantat ceramic poros în discul de șlefuit diamantat metalic, pentru a obține o capacitate de tăiere mai bună și auto-ascuțire a discului. particule abrazive de diamant. Mai târziu, H.Tomino și SHTruong din Japonia au dezvoltat diverse metode de preparare, cum ar fi sinterizarea prin presare izostatică la cald, sinterizarea electrizantă și sinterizarea în vid.

 

Prin studiul comparativ al procesului de preparare, al porozității și al diferitelor proprietăți de șlefuire, avem o înțelegere suplimentară a noului tip de roată diamantată poroasă legată de metal. Cercetătorii autohtoni propun să îmbunătățească capacitatea de auto-ascuțire a roților de șlefuit cu diamante lipite cu metal prin schimbarea formulei diamantului lipit cu metal pentru a se potrivi cu rata de uzură cu rata de uzură a abrazivului diamantat. Cu toate acestea, această metodă este limitată de proprietățile materialelor prelucrate, de diferitele grade de diamant și de gama limitată de compoziție reglabilă a formulei diamantului lipit cu metal. Liao Cuijiao și colab. a adăugat o anumită cantitate de agent de formare a porilor la legătura metalică pentru a obține o probă de segment de diamant de legătură metalică poroasă cu o anumită porozitate.

În prezent, roțile diamantate lipite cu metal sunt împărțite în trei tipuri: roți diamantate galvanizate, roți diamantate sinterizate și roți diamantate lipite cu un singur strat. Discul de șlefuit cu diamant galvanizat poate fi utilizat numai în cazurile cu sarcină de șlefuire mică, iar discul de șlefuit cu diamant sinterizat este utilizat pe scară largă, în timp ce discul de șlefuit cu diamant lipit cu un singur strat este încă în stadiu de dezvoltare în China.

Discul de șlefuit cu diamant galvanizat este realizat prin metoda electrochimică. Discul de șlefuit cu diamant galvanizat are multe avantaje, cum ar fi procesul simplu de galvanizare, investiții reduse, fabricație convenabilă, nu este nevoie de reparații, eficiență ridicată de lucru, durată lungă de viață etc. În prezent, discul de șlefuit cu diamant galvanizat joacă un rol de lider incontestabil în măcinare de precizie, viteză mare și ultra-rapidă. Defectele discului de șlefuit cu diamant galvanizat sunt următoarele: granulele abrazive de diamant din discul de șlefuit cu diamant galvanizat sunt încorporate numai mecanic cu metalul acoperit și substratul, iar suprafața îmbinării nu formează o legătură metalurgică chimică solidă, astfel încât ținerea sa. forta este mica. Suprafața de lucru a roții de șlefuit este ușor blocată, cu disipare slabă a căldurii, temperatură ridicată de șlefuire și ușor de ars suprafața piesei de prelucrat.

Pentru a rezolva probleme cum ar fi forța insuficientă de reținere a granulelor abrazive ale discului de șlefuit cu diamant galvanizat și blocarea ușoară a sculelor și pentru a juca pe deplin avantajele abrazivului foarte dur, țările străine au început să dezvolte un singur roată diamantată lipită în straturi cu procesul de lipire la temperatură înaltă la începutul anilor 1990. În special, s-au înregistrat anumite progrese în ceea ce privește lipirea la temperatură ridicată a discurilor de șlefuit diamantat.

 

Pentru discul de șlefuit cu diamant lipit cu un singur strat, rezistența de lipire la interfața furnizată de lipirea la temperatură înaltă este mare; În același timp, deoarece grosimea stratului de lipire este foarte subțire, spațiul de așchiere dintre granulele abrazive este foarte extins și nu este ușor de blocat. Tachiul abraziv eficient este mai mult și mai ascuțit, iar temperatura de șlefuire este mult redusă, ceea ce poate preveni eficient arsurile de măcinare, în special în șlefuirea eficientă, care își poate arăta avantajele incomparabile. În prezent, a fost utilizat la prepararea ferăstrăului cu sârmă diamantată, a discului de șlefuit cu un singur strat și a diferitelor capete și discuri de șlefuit. Cu toate acestea, există puțini abrazivi superabrazivi lipiți cu un singur strat pe piață în această etapă.

Discul de șlefuit cu diamant sinterizat este format prin amestecarea abrazivului superdur și a pulberii de lipire și sinterizarea prin metalurgia pulberilor, formând un corp sinterizat cu structură multistrat. Discul de șlefuit cu diamant sinterizat are avantajele unei rezistențe ridicate de lipire, formabilitate bună, rezistență la temperaturi ridicate, conductivitate termică bună și rezistență la uzură, durată lungă de viață și poate suporta sarcini mari. Pentru roata de diamant sinterizat, unii cercetători au efectuat cercetări privind îmbrăcarea roții de diamant sinterizat cu metode speciale de prelucrare în ultimii ani, incluzând în principal metoda de pansare electrolitică, metoda de pansare electrică cu scântei și metoda de pansare compozită.