Hva er Superabrasives?
Begrepet superabrasives ble brukt for å beskrive nye alternativer for skjæreverktøy basert på et polykrystallinsk diamant (PCD) materiale utviklet av General Electric (GE) Company i USA på 1970-tallet. Disse veldig harde, sprø forbindelsene var en forbedring i tilgjengelig verktøy for sliping og skjæring, selv om de krevde nye teknikker for riktig bruk. Materialene er så harde, bare diamantsnitthjul kan brukes til å forme skjæreverktøyene laget av disse forbindelsene.
For at ett materiale skal polere et annet, må det første materialet være hardere enn det andre. Hardhet er en semi-kvantitativ verdi og refererer til den generelle evnen til et materiale til å unngå brudd ved påføring av kraft. Hardhet er vanligvis forbundet med robusthet i bruk og lang levetid. Materialene som ble brukt i kritiske deler har blitt hardere og mer slitesterkt etter hvert som forbedringer i metalllegeringer og bimetallstrukturer er blitt utviklet. Disse delene må bearbeides til spesifikasjon for å oppfylle de høyeste toleranser, og dannelse alene er ikke tilstrekkelig.
Etter hvert som metalldeler ble sterkere, ble hardere kuttverktøymaterialer utviklet, inkludert karbonverktøystål, høyhastighetsstål og støpte legeringer. Keramiske baserte materialer, som i sementerte karbider og cermets, ble også brukt. Innføringen av superfabrikker utvidet alternativene som var tilgjengelige for verktøyprodusenten enormt.
GE PCD-superstoffene består av et mikronstørrelse - 3,3 × 10 - 6 fot eller 1 × 10 - 6 meter - diamantlag bundet til et karbidsubstrat. PCD er en syntetisk diamant bestående av flere krystaller. Under sliping brytes disse krystallene av og etterlater mer skarpe kanter for å fortsette poleringen. De rene kantene på den ødelagte partikkelen tømmer slipeflaten lettere og unngår å plugge overflaten. Dette selvrensende attributtet gjør at slipeskiven kan betjenes med høyere hastigheter, reduserer den elektriske belastningen og produserer mindre varme.
Det polykrystallinske kubiske bornitridet (PCBN) er en lignende klasse superbrasjer som erstatter kubiske borkrystaller for diamantkrystallene. PCD brukes til ikke-jernholdige applikasjoner, for eksempel aluminium og kobber, og for organiske materialer, som plast, gummiblandinger og tre. PCBN-materialer brukes til jernholdige applikasjoner, for eksempel grått støpejern. I begge typer superabrasives er middelet som bindes til underlaget også viktig for ytelsen. En forglaset binding ser ut til å være overlegen i forhold til metall- eller harpiksbindinger i mange anvendelser, og viser den overlegne kantfinishen til de metallbundne midlene og den aggressive skjæringen av harpiksmidlene.
For å bruke kutteverktøyene til superabrasives, måtte nye teknikker læres av verktøymakere. Tidligere vellykkede kombinasjoner av fôrhastigheter og hjulturtall ville ikke produsere kvalitetsprodukter. Som et resultat har slipefaget utviklet nye maskiner og prosesser for å jobbe med de nye materialene.
PCD- og PCBN-skjæreverktøy kan bare bli grunnet av hardere materialer. Diamond hjul alene er i stand til å slipe superabrasives. Hjulene må spesifiseres nøye med hensyn til diamanttype, krystallstørrelse og sprøhet for å effektivt male disse superharde materialene.