Forskningsstatus for metallbundet diamantslipeskive

Diamantslipeskive er det mest brukte prosessverktøyet innen slipeteknologi. I henhold til forskjellige typer bindinger kan diamantslipeskiven generelt deles inn i harpiksbundet diamantslipeskive, keramisk-bundet diamantslipeskive og metallbundet diamantslipeskive. Den metallbundne diamantslipeskiven har sterk bindekraft og slipekorn, god seighet og tåler store belastninger. Den har blitt brukt innen formsliping, presisjon og ultrapresisjonssliping av komplekse overflater av sprø og harde materialer.

 

Holdekraften til metallbinding til diamantslipemiddel er nøkkelfaktoren som påvirker levetiden til metallbindingsdiamantslipeskive. Derfor fokuserer forskere i inn- og utland hovedsakelig på følgende aspekter:

(1) Erstatt Fe-base med Co-base som bindingen av metallbundet diamantslipeskive for å redusere produksjonskostnadene. For eksempel undersøkte Han Juan og andre effekten av karboninnhold på egenskapene til ferrittbaserte matrisematerialer. Når karboninnholdet er 1 prosent, når matrisematerialets tetthet minimumsverdien på 7,47g/cm3; Når karboninnholdet er 0,4 prosent , når matrisematerialtettheten maksimalverdien på 7,65 g/cm3. Chen Xia et al. reduserte erosjonen av bindemiddelet på diamantoverflaten ved å tilsette en liten mengde Co til det jernbaserte bindemidlet, og på grunn av tilsetningen av Co ble et lag med tett matrisemateriale festet til diamantoverflaten, som gjorde matrisematerialet og diamant tettere kombinert.

 

Dai Qiulian et al. funnet at de mekaniske egenskapene til jernbaserte matrisematerialer kan forbedres ved å øke innholdet av C, Cu og Ni på riktig måte. Sintringstemperaturen til slipeskiven har en betydelig innvirkning på hardheten og bøyestyrken til jernbaserte matrisematerialer. Den passende mengden Zn og Sn bidrar til væskefasesintring;

(2) Ta teknologiske tiltak for å realisere holdeevnen til metallbinding til slipemiddel. For det første oppnås det ved å tilsette aktivt Ti (TiN2), Cr, sjeldne jordartselementer, etc. til sintringsråmaterialene; For det andre blir de aktive metall- eller legeringsbeleggene som Ti og Cr belagt på overflaten av diamantslipende partikler for å forbedre holdeevnen til bindingen til slipemidlet;

(3) Forbedre påkledningsevnen til metallbundet diamantskive. T Tanaka et al. prøvde å utvikle en slags porøs diamantmetallslipeskive med støpejern som bindemiddel, og introduserte tomstrukturen til den porøse keramiske diamantslipeskiven i metalldiamantslipeskiven, for å oppnå bedre skjæreevne og selvsliping av diamantslipende partikler. Senere utviklet H.Tomino og SHTruong fra Japan ulike forberedelsesmetoder som varm isostatisk presssintring, elektrifiserende sintring og vakuumsintring.

 

Gjennom den komparative studien av prepareringsprosessen, porøsitet og ulike slipeegenskaper, har vi en ytterligere forståelse av den nye typen porøse metallbundne diamantskiver. Innenlandske forskere foreslår å forbedre den selvslipende evnen til metallbundne diamantslipeskiver ved å endre formelen til metallbundet diamant for å matche slitasjehastigheten med slitasjehastigheten til diamantslipemiddel. Imidlertid er denne metoden begrenset av egenskapene til de bearbeidede materialene, forskjellige diamantkvaliteter og det begrensede utvalget av justerbar formelsammensetning av metallbundet diamant. Liao Cuijiao et al. tilsatt en viss mengde poredannende middel til metallbindingen for å oppnå en porøs metallbindingsdiamantsegmentprøve med en viss porøsitet.

For tiden er metallbundne diamanthjul delt inn i tre typer: galvaniserte diamanthjul, sintrede diamanthjul og enkeltlags loddede diamanthjul. Elektroplettert diamantslipeskive kan bare brukes i anledninger med liten slipebelastning, og sintret diamantslipeskive er mye brukt, mens enkeltlags loddet diamantslipeskive fortsatt er i utviklingsstadiet i Kina.

Elektrobelagt diamantslipeskive er laget ved elektrokjemisk metode. Elektroplettert diamantslipeskive har mange fordeler, for eksempel enkel galvaniseringsprosess, lav investering, praktisk produksjon, ikke nødvendig å reparere, høy arbeidseffektivitet, lang levetid osv. For tiden spiller galvanisert diamantslipeskive en ubestridt ledende rolle i høy- presisjon, høyhastighets og ultra-høyhastighets sliping. Defektene til den galvaniserte diamantslipeskiven er som følger: diamantslipekornene i den galvaniserte diamantslipeskiven er bare mekanisk innebygd med det belagte metallet og underlaget, og skjøtoverflaten danner ikke en solid kjemisk metallurgisk binding, så dens holder kraften er liten. Arbeidsoverflaten til slipeskiven er lett blokkert, med dårlig varmeavledning, høy slipetemperatur og lett å brenne arbeidsstykkets overflate.

For å løse problemene som utilstrekkelig holdekraft av slipekornene til den elektropletterte diamantslipeskiven og enkel blokkering av verktøyene, og for å gi full spill til fordelene med det superharde slipemidlet, begynte de fremmede landene å utvikle enkelt- lagloddet diamantslipeskive med høytemperatur-loddeprosessen på begynnelsen av 1990-tallet. Spesielt er det gjort visse fremskritt innen høytemperaturlodding av diamantslipeskiver.

 

For enkeltlags loddet diamantslipeskive er bindingsstyrken ved grensesnittet gitt av høytemperaturlodding høy; Samtidig, fordi tykkelsen på bindelaget er veldig tynn, utvides sponrommet mellom slipekornene kraftig, og det er ikke lett å blokkere. Den effektive slipekanten er mer og skarpere, og slipetemperaturen er kraftig redusert, noe som effektivt kan forhindre slipeforbrenninger, spesielt ved effektiv sliping, som kan vise sine uforlignelige fordeler. For tiden har den blitt brukt til fremstilling av diamanttrådsag, ettlags loddet diamantslipeskive og forskjellige slipehoder og -skiver. Imidlertid er det få enkeltlags loddede superabrasive slipemidler på markedet på dette stadiet.

Den sintrede diamantslipeskiven er dannet ved å blande superhardt slipemiddel og bindepulver og sintring ved pulvermetallurgi, og danner en flerlags struktur sintret kropp. Den sintrede diamantslipeskiven har fordelene med høy bindestyrke, god formbarhet, høy temperaturbestandighet, god varmeledningsevne og slitestyrke, lang levetid og tåler store belastninger. For sintret diamantskive har noen forskere utført forskning på dressing av sintret diamanthjul med spesielle bearbeidingsmetoder de siste årene, hovedsakelig inkludert elektrolytisk dressing-metode, elektrisk gnist-dressing-metode og kompositt dressing-metode.