涂附磨具制造中常涉及到的三大要素是基材、磨料和粘結劑。這三種要素的任一種的改進,都會使涂附磨具產品性能發生變化。當今涂附磨具正朝著專用、精密、強力高效的方向發展,而高效則以高速、強力、重負荷打磨為主。
基材:
基材是涂附磨具磨料和黏結劑的承載體,是提供磨削或拋光加工的基礎材料。基材主要分為4種:紙基、布基、復合基和無紡布。
目前,我國國產紙的強度、均勻性、耐水性均達不到砂帶生產的要求,砂帶用紙基材多半進口,砂帶紙基中耐水紙已從浸漬紙發展到乳膠紙。
布基產品各種性能優于紙基,而且隨著涂附磨具朝高效、高速、重負載及專用精密方向發展,布基產品也經歷了一個從普通棉布基到合成纖維的研制和使用過程,并逐步代替了傳統的棉布。現在布基材料種類有棉、麻、人造纖維、合成纖維和聚酯纖維等。
近十年來,在大面積強力磨削方面大力發展了人造棉和聚酯纖維布,特別是后者,它具有更好的抗拉強度和較低的伸長率、耐熱性、耐水性好,表面平整,經處理后徑向強度高,因此,使用它作為砂布和其它涂附磨具基材是目前的一個趨勢。
在精密磨削領域,輕型柔軟基材和聚酯透明薄膜基材制成的砂帶和超硬材料涂附磨具,可用于加工精度要求高的曲軸拋光、磁頭精加工及光纖頭的表面拋光,這類產品以美國3M公司的SMSD系列產品為代表。
磨料:
磨料是涂附磨具上起磨削、研磨和拋光作用的一種粒狀材料。磨料總的來說分為天然磨料和人造磨料。
人造磨料包括鋯剛玉、棕剛玉、黑綠碳化硅,人造金剛石、立方氮化硼等。近年來,由于我國超硬材料產量的大幅提升和成本的下降,為在涂附磨具上的應用提供了極為有利的條件。金剛石砂帶的高壽命是碳化硅砂帶的5000倍以上,尤其適合加工硬脆的難加工材料或用于特殊用途的高精度、超高精度產品的加工,諸于硬質合金零件的拋磨加工、寶石、陶瓷的軟磨輪異型拋光和牙科用的金剛石砂帶等等。
立方氮化硼砂帶更適合于砂帶磨削機床對鋼件的加工,從一般的砂帶平面磨床、內外圓磨床到數控多工位自動砂帶磨床在機械工業、汽車制造業的應用與日俱增。美國3M公司已經有許多成熟的產品,為什么未見引進到我國生產?我國雖已成為世界超硬材料磨具磨料的*大出口國,卻幾乎沒有本國生產的超硬材料涂附磨具產品。
粘結劑:
將超硬材料磨粒粘附在基材上的粘結劑是涂附磨具的重要組成部分。
黏結劑是起粘結磨料和基材的作用,使磨具具有一定的形狀和強度。涂附磨具中的粘結劑一般由基材處理劑、底膠、復膠等構成。
影響涂附磨具粘結強度的主要因素是黏結劑的種類和數量。
發達國家制造涂附磨具所使用的粘結劑,專用性日趨細化,產品不同,使用的粘結劑也不相同。
我國目前生產的涂附磨具所使用的粘結劑品種單一,適應性比較差,使用起來很不方便。
砂帶磨削技術的發展:
砂帶磨削具有以下特點:
1、由于砂帶有較長的周長,散熱快,使磨粒得到很好的冷卻,不容易產生工件表面燒傷。
2、由于砂帶自身有很好的撓性和柔性,與工件是柔性接觸,具有很好的磨合和拋光作用,適應零件的各種形狀。
3、砂帶磨削生產效率高,在材料去除率方面,砂帶磨床遠遠超過了砂輪磨床。
4、磨削質量好。
5、適用范圍廣,砂帶磨削幾乎可以加工所有的工程材料。
6、生產成本低,經濟效益好,砂帶磨削的磨削比可達到300:1至400:1,而砂輪磨削僅為30:1。
7、超硬材料涂附磨具*大優點是耐磨,工作壽命長。由于超硬材料砂帶比目前大量使用的耐水砂紙和砂布有著超乎尋常的壽命,其在木材加工和家具業中的潛在市場前景不可估量。
歐美工業發達國家十分重視砂帶磨削技術的開發研究和應用,應用范圍正在擴大之中,從一般家庭生活和各種手工的磨削拋光,到各個工業生產加工領域無所不用。尤其值得注意的是超硬材料砂帶的成功應用,在磨削難加工材料諸如硬質合金、寶石、陶瓷、鈦合金等方面,超硬材料砂帶顯示出獨特的優勢,從用作一般精度要求的工件磨削發展到高精度、超高精度零件的磨削,如成功地應用于磨盤、磁頭、錄像機、復印機和光導纖頭等精密零件的磨削拋光。
由于超硬材料砂帶的應用,使砂帶工作壽命大幅度提高,使得砂帶磨削領域擴大,可用于濕磨、干磨、高速磨、大吃刀深度的重磨削以及高精度精密零件磨削拋光,享有“萬能磨削”的美譽。
超硬材料砂帶不僅是高科技的涂附磨具產品,也是高附加值高效益產品,它的質量和水平往往標志一個國家涂附磨具生產加工水平。
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