Design og påføring af harpiksbundet hjul

1. Introduktion til harpiksbundet diamantslibeskive

Harpiksbindemiddel superhårde materialeværktøjer er hovedsageligt fremstillet af diamant eller CBN som slibemiddel, harpikspulver som bindemiddel, tilsat passende fyldmateriale, og efter formuleringsdesign, vægtblanding, varmpresning, sekundær hærdning, efterfølgende forarbejdning og andre processer, som er anvendelige til forskellige slibekrav
Sammenlignet med keramisk bindemiddel eller metalbindemiddel har det egenskaberne ved enkel fremstillingsproces, nem adgang til råmaterialer, lave omkostninger og kan påføres et stort antal superhårde slibemidler af lav kvalitet, forarbejdningsobjekter er brede, såsom alle slags af svært bearbejdeligt stål, hård legering, glas, keramik, sten mv.
Harpiks superhårde slibeværktøjer er meget udbredt, fordi de har god selvskarphed og er ikke lette at tilslutte i slibeprocessen, og emnet har god overfladekvalitet, og slibeskiven er let at slibe.

Harpiksbindemiddel, der bruges i harpiksdiamantværktøjer, kan opdeles i to kategorier: phenolharpiks og polyimidharpiks. Den faktiske arbejdstemperatur for phenolharpiksdiamantværktøjerne er ikke mere end 120 grader. Polyimidharpiks har bedre varmebestandighed og kan bruges i lang tid ved 260 grader.
Med relativt dyre polyimidharpikser blev phenolharpikser i stigende grad brugt, især i de senere år med videnskabsmænd, der modificerede phenolharpikser til at producere en faktisk arbejdstemperatur på mere end 200 grader C, såsom 939P fra Advanced Mixed Limited i Storbritannien.

Dette papir introducerer hovedsageligt designideen og indflydelsesfaktorerne for harpiksdiamantværktøjer.

2. Design af harpiksbundne diamantværktøjer

Designet af harpiksbundne diamantværktøjer er hovedsageligt baseret på følgende fem aspekter:
(1) Vedhæftningen skal være god.
Bindemidlet kan fordeles jævnt på den slibende overflade, de slibende partikler kan styres fast i slibeværktøjet og kan bindes fast til matrixen, hvilket ikke kun gør, at slibemidlet ikke er let at falde af for tidligt, men også forhindrer bindemidlet. fra adskillelse fra matrixen, hvilket sikrer produktionssikkerhed.
(2) Høj slibeeffektivitet, god slidstyrke, god finish (eller overfladeruhed) behandling.
Harpiks binding på grund af elasticitet og skørhed, så i slibning selvslibende, ikke let at tilslutte, men dårlig slidstyrke.
Når vi studerer og designer bindemiddelformlen, skal vi derfor overveje under forudsætningen at sikre glathedskravene, ikke kun at have høj slibeeffektivitet, men også at have så høj slidstyrke som muligt.
Forberedelsen af ​​bindemiddel er vigtig. Forholdet mellem bindemiddel bør vælges for at opfylde både høj slibeeffektivitet og god slidstyrke for at sikre kravene til slibning og reducere omkostningerne.
(3) God varmebestandighed.
Hvis bindemidlets varmebestandighed er dårlig, så slibemidlet i brugsprocessen ikke er modstandsdygtigt over for høj temperatur, hurtigt forbrug, og endda fordi slibevarmen er for høj, så slibemidlet brænder, revner, ringer osv. ., så vælg et godt varmebestandigt bindemiddel og tilføj det passende fyldstof for at forbedre dets varmebestandighed;
(2) Brug kølemiddel til vådslibning så vidt muligt for at forbedre holdbarheden af ​​slibeværktøjerne;
(3) Hvis der anvendes tørslibning, skal foderet gøres så lille som muligt for at forbedre slibeværktøjets holdbarhed.
(4) Bindemidlets styrke skal være høj.
Bindemidlets styrke påvirker direkte slibeeffektiviteten, størrelsen af ​​slidet, kvaliteten af ​​emnet og sikkerhedsydelsen af ​​slibeværktøjet i brugsprocessen, så det er nødvendigt at forstå de faktorer, der påvirker bindemidlets styrke.
 

De vigtigste faktorer, der påvirker bindemidlets styrke, er:

(1) tilsætning af fyldstoffer vil øge eller mindske styrken af ​​bindemidlet. De fleste af fyldstofferne vil øge den mekaniske styrke og øges med stigningen i mængden af ​​fyldstof inden for et bestemt område, men slidforholdet vil falde.
Nogle fyldstoffer, såsom grafit og fast molybdændisulfid, efter tilsætning reduceres styrken, så i henhold til kravene til rimeligt valg af fyldstof;
(2) Formningsdensiteten af ​​slibemidlet (eller porøsiteten af ​​slibemidlet) vil påvirke bindemidlets styrke.
Slibemidlets formningstæthed er lav, porøsiteten er høj, og bindemidlets styrke er lav, hvorimod bindemidlets styrke er høj.
Derfor er det nødvendigt at designe parametrene for porøsiteten af ​​slibeværktøjet rationelt.
(3) Hærdningstemperaturen, den sekundære hærdningstemperatur og temperaturstigningskurven for slibeformen vil påvirke bindemidlets styrke.
Bindemidlets hårdhed skal være passende, god slidstyrke.
Styrken af ​​bindemidlet skal svare til slidhastigheden af ​​diamant- (eller cBN) slibende partikler. De slibende partikler bør ikke falde af for tidligt på grund af bindemidlets hurtige slid. I så fald vil slibemidlet ikke blive brugt fuldt ud, hvilket resulterer i spild.

3. Påvirkningsfaktorer for harpiksbundne diamantværktøjer

Harpiksdiamantværktøj er lavet af harpiksbindemiddel, fyldstof og diamantslibemiddel efter at være blandet og hærdet ved varmpresning.

Dens egenskaber påvirkes også direkte af harpiksbindemiddel, fyldstof og diamantslibemiddel.

3.1 Indflydelse af bindemiddel omfatter hovedsageligt indflydelse af bindemiddeltype og indhold mv

(1) de fælles egenskaber for alle slags harpiksbindingsdiamantværktøjer er en dårlig varmebestandighed, i bearbejdningsprocessen, diamantværktøjet og emnet mellem varmen, der genereres af den lokale høje temperatur let, når den kritiske værdi er nået, besiddelse af harpiks bindemiddel af diamant, diamant under betingelse af ikke helt kedeligt vil falde af, så bearbejdning omkostningerne stige meget.

På nuværende tidspunkt er harpiksbindemidlet modificeret for at forbedre dets varmebestandighed.

Gao Liangchang modificeret phenolharpiks med kvadratisk alkylether, og dens varmebestandighed kan nå over 180 grader.

Du Yang et al. syntetiseret borsilicone præpolymer, borsyre, phenol og formaldehyd som råmaterialer af den nye borsilicone phenolharpiks BSP, på grund af indførelsen af ​​BO-binding og organisk siliciumkæde i phenolharpiksstrukturen, har BSP-harpiks fremragende varmebestandighed og sejhed, men også forbedret vandmodstanden og lagringsstabiliteten af ​​harpiksen.

Xiao Dongzheng et al. brugte BMI(bismaleimid) til at modificere phenolharpiks, og opnåede bismaleimidmodificeret phenolharpiks med god varmebestandighed.

(2) Påvirkningen af ​​indholdet af harpiksbindemiddel.

Indholdet af harpiksbindemiddel har stor indflydelse på bearbejdningsydelsen af ​​diamantværktøjer.

Monokrystallinsk silicium skive blev introduceret i litteraturen udtynding slibeskive, harpiks bindemiddelindhold øget, hårdheden af ​​slibeskiven, trykstyrken øges gradvist, når harpiks bindemiddel indholdet steg til en vis grad, højere end for slibeskiven slid tendens til at være langsom, slibeskivens overflade er tilbøjelig til at blokere fænomenet på samme tid, indholdet er højere på samme tid, jo mere alvorligt er blokeringsfænomenet.

(3) Påvirkningen af ​​harpiksbindemiddelstørrelse.

Partikelstørrelsen af ​​harpikspulver, der anvendes til produktion af diamantslibemidler i Kina, er for det meste mellem 80 ~ 180 mesh. Der er to defekter i dette størrelsesområde, den ene er, at den påvirker slibemidlernes formningsegenskaber, den anden er, at den kan påvirke bindemidlets egenskaber.

I processen med undertrykkelse kan træpulver opvarmes for at blødgøre og have en vis likviditet, nå målet om belagt slibemiddel, men i undertrykkelsesprocessen er bindemiddelmaterialer trykket i formen, pladsen er begrænset, harpiksflowområdet er begrænset, når træet tykke pulver partikelstørrelse, vil der være en del af det slibende bindemiddel er ikke stærk, som falder af for hurtigt.

3.3 Indflydelsen af ​​slibende diamant omfatter hovedsageligt indflydelsen af ​​diamantbelægning, type og partikelstørrelse osv.

(1) Efter at diamantoverfladen er belagt med metal, forbedres trykstyrken af ​​enkeltpartikler, og slidforholdet reduceres, hvilket forlænger levetiden.

Sammenlignet med ingen pletteringsdiamant omfatter specifik funktion følgende aspekter:

(1) belægning langsom varmeimpuls af harpiksbinding diamantbelægningens termiske ledningsevne er mindre end diamanten, så kontaktværktøjer, diamantkorn med øjeblikkelig høj temperatur efter plettering til harpiksen, således at beskytte øjeblikkeligt slibende dele af harpiksen ikke påvirkes af høj temperatur skade;

(2) belægningen for at forbedre bindingsstyrken af ​​diamant og bindemiddel, metalbelægning med diamant indeni, ekstern og harpiksbindemiddel kan være god binding;

(3) belægningen for at forbedre diamantpartiklernes knusestyrke, belagt metal efter at diamantpartikeldefekterne er lavet, spillede en forstærkende rolle, og belægningen indeholder duktilt metal, er befordrende for at forbedre partikelknusningsstyrken;

(4) Belægningen på de slibende partikler spiller en isolationsbeskyttelsesrolle, isolering af ilt og andre skadelige medier rolle, på samme tid ved slibning af høj temperatur kan belægningen på grafitisering af diamantkrystal spille en hæmmende effekt.

(2) Indenlandske og udenlandske producenter af superhårde materialer har foretaget en relativt detaljeret klassificering af superhårde slibemidler, blandt hvilke lavkvalitets diamantslibemiddel eller diamantslibemiddel med høj selvskarphed og mikroknusende egenskaber behandlet med speciel teknologi hovedsageligt anvendes til fremstilling af harpiksbundne diamantværktøjer.