Was sind Superschleifmittel?
Der Begriff Superschleifmittel wurde verwendet, um neue Optionen für Schneidwerkzeuge zu beschreiben, die auf einem polykristallinen Diamant (PCD) -Material basieren, das in den 1970er Jahren von der General Electric (GE) Company in den USA entwickelt wurde. Diese sehr harten, spröden Verbindungen stellten eine Verbesserung der verfügbaren Schleif- und Schneidwerkzeuge dar, obwohl für die ordnungsgemäße Verwendung neue Techniken erforderlich waren. Die Materialien sind so hart, dass nur Diamanttrennscheiben zum Formen der aus diesen Verbindungen hergestellten Schneidwerkzeuge verwendet werden können.
Damit ein Material ein anderes poliert, muss das erste Material härter als das zweite sein. Die Härte ist ein semi-quantitativer Wert und bezieht sich auf die Gesamtfähigkeit eines Materials, bei Anwendung von Kraft einen Bruch zu vermeiden. Härte ist normalerweise mit Robustheit im Gebrauch und langer Lebensdauer verbunden. Die in kritischen Teilen verwendeten Materialien sind härter und abriebfester geworden, da Verbesserungen bei Metalllegierungen und Bimetallstrukturen entwickelt wurden. Diese Teile müssen nach Spezifikation bearbeitet werden, um die höchsten Toleranzen einzuhalten, da das Formen alleine nicht ausreicht.
Mit zunehmender Festigkeit der Metallteile wurden härtere Schneidwerkstoffe entwickelt, darunter Kohlenstoffstahl, Schnellarbeitsstahl und Gusslegierungen. Keramische Werkstoffe wie Hartmetalle und Cermets wurden ebenfalls eingesetzt. Die Einführung von Superabrasiven erweiterte die Möglichkeiten für den Werkzeughersteller erheblich.
Die GE PCD-Superschleifmittel bestehen aus einer Diamantschicht in Mikrometergröße (3,3 × 10 -6 Fuß oder 1 × 10 -6 Meter), die an ein Carbidsubstrat gebunden ist. Die PKD ist ein synthetischer Diamant, der aus mehreren Kristallen besteht. Während des Schleifens brechen diese Kristalle ab und hinterlassen schärfere Kanten, um das Polieren fortzusetzen. Die sauberen Kanten der zerbrochenen Partikel klären die Schleiffläche leichter und verhindern ein Verstopfen der Oberfläche. Dieses Selbstlöschmerkmal ermöglicht es, die Schleifscheibe mit höheren Geschwindigkeiten zu betreiben, die elektrische Last zu verringern und weniger Wärme zu erzeugen.
Das polykristalline kubische Bornitrid (PCBN) ist eine ähnliche Klasse von Superschleifmitteln, die Diamantkristalle durch kubische Borkristalle ersetzen. PKD wird für Nichteisenanwendungen wie Aluminium und Kupfer sowie für organische Materialien wie Kunststoffe, Gummimischungen und Holz verwendet. PCBN-Materialien werden für Eisenanwendungen wie Grauguss verwendet. Bei beiden Arten von Superschleifmitteln ist das Mittel, mit dem das Mittel an das Substrat gebunden wird, auch für die Leistung wichtig. Eine verglaste Bindung scheint Metall- oder Harzbindungen in vielen Anwendungen überlegen zu sein und zeigt das überlegene Kantenfinish der Metallbindemittel und das aggressive Schneiden der Harzmittel.
Um die Superabrasiv-Schneidwerkzeuge einsetzen zu können, mussten die Werkzeugbauer neue Techniken erlernen. Früher erfolgreiche Kombinationen von Vorschub und Raddrehzahl würden keine Qualitätsprodukte hervorbringen. Infolgedessen hat der Schleifberuf neue Maschinen und Verfahren entwickelt, um mit den neuen Materialien zu arbeiten.
PKD- und PKBN-Schneidwerkzeuge können selbst nur mit härteren Werkstoffen geschliffen werden. Diamantscheiben allein können die Superschleifer schleifen. Die Scheiben müssen sorgfältig hinsichtlich Diamanttyp, Kristallgröße und Bröckeligkeit spezifiziert werden, um diese superharten Materialien effizient schleifen zu können.