Stan badań ściernicy diamentowej o spoiwie ceramicznym

Ściernica diamentowa jest najczęściej stosowanym narzędziem do obróbki w technologii szlifowania. Według różnych rodzajów wiązań ściernicę diamentową można ogólnie podzielić na ściernicę diamentową wiązaną żywicą, ściernicę diamentową wiązaną ceramicznie i ściernicę diamentową wiązaną metalem. Ściernica diamentowa o wiązaniu ceramicznym ma wyższy moduł sprężystości i niższą odporność na pękanie, jej siła wiązania jest wyższa niż ściernica diamentowa wiązana żywicą, a jej samoostrzenie jest lepsze niż ściernica diamentowa wiązana metalem. Jest szeroko stosowany w obróbce kompozytów, węglika spiekanego, szkła, ceramiki i innych materiałów. Artykuł ma na celu krótkie podsumowanie prac badawczych nad ściernicą diamentową o spoiwie żywicznym, ściernicą diamentową o spoiwie ceramicznym oraz ściernicą diamentową o spoiwie metalicznym w kraju i za granicą w ostatnich latach.

Tarcza diamentowa o spoiwie ceramicznym ma wyższy moduł sprężystości i niższą odporność na pękanie, jej siła wiązania jest wyższa niż w przypadku tarczy diamentowej o spoiwie żywicznym, a jej samoostrzenie jest lepsze niż w przypadku tarczy diamentowej o spoiwie metalowym. W ostatnich latach ściernice diamentowe o spoiwie ceramicznym znalazły szerokie zastosowanie w obróbce kompozytów, węglika spiekanego, szkła, ceramiki i innych materiałów i są przedmiotem badań w kraju i za granicą.

Rosja i inne kraje Europy Wschodniej opracowały proces prasowania na gorąco tarczy diamentowej ze spoiwem ceramicznym, który zmniejsza zjawisko utleniania tarczy diamentowej podczas spiekania w wysokiej temperaturze. Zaletą tego procesu jest niska temperatura spiekania, krótki czas przetrzymania, niewielkie uszkodzenia termiczne diamentu oraz znacznie poprawiona ogólna wydajność ściernicy po spiekaniu.

 

Akimoto Hashimoto z Japonii zaproponował użycie MgO, K2{7}}, B203, SiO2, Na2O, Al2O3 i innych surowców do przygotowania spoiwa ceramicznego. W korozyjnej atmosferze temperatura tarczy diamentowej o niskiej temperaturze spoiwa ceramicznego wynosi 680 stopni C, a temperatura wynosi 4-5 godzin. Ściernica może być używana do szlifowania ceramiki inżynierskiej i ferrytów i ma doskonałe właściwości ścierne. Firma Noritake Company z Japonii dodała ZnO do spoiwa na bazie szkła R20-B203-Al{10}}SiO2 w celu przygotowania ściernicy diamentowej o spoiwie szklano-ceramicznym. Spoiwo szklano-ceramiczne w ściernicy ma dobre właściwości mechaniczne i dużą siłę trzymania cząstek diamentu.

 

Uniwersytet Tokijski w Japonii opracował ściernicę o spoiwie ceramicznym z mikrodiamentem i regularnym azotkiem boru jako materiałami ściernymi, wykorzystując technologię zol-żel, która umożliwia przetwarzanie produktów z nanometrową precyzją. Tyrolit z Austrii i Norton ze Stanów Zjednoczonych używają ceramiki szklanej w systemie Li20-Al203-SiO2 jako środka wiążącego, temperatura spiekania wynosi 800-900 stopień C, a spiekane narzędzie ścierne jest poddane specjalnemu procesowi obróbki cieplnej.

 

Środek wiążący ceramikę szklaną w narzędziu ściernym ma dobrą przyczepność do diamentowego materiału ściernego i został z powodzeniem zastosowany do szlifowania narzędzi z polikrystalicznego diamentu. Niemiecka firma KrebsKiedel wykorzystuje ABN800 firmy De Beers jako ścierniwo do przygotowania nowego typu ściernicy ceramicznej o dużych porach.

 

Ten nowy typ ściernicy ceramicznej może zmniejszyć ilość spoiwa i osiągnąć cel układu ziaren ściernych poprzez kontrolowanie struktury naturalnie uformowanych porów i porów sztucznie zsyntetyzowanych.

Rosja opracowała nowy rodzaj zamkniętej wieloporowej ściernicy ceramicznej. Ten nowy typ ceramicznej ściernicy wykorzystuje niepalny środek spieniający jako środek porotwórczy oraz SiC i Al2O3 jako cząstki ścierne, otwierając nową drogę ekologicznej i przyjaznej dla środowiska technologii przygotowania ściernicy, która może być stosowana do obróbki stali żaroodpornej , stop srebra, stal ognioodporna, materiały magnetyczne itp.

 

Ceramiczna ściernica wolnoobrotowa o dużych porach, ściernica z CBN o spoiwie ceramicznym i ściernica z mikrokrystalicznego spieku ceramicznego produkowane przez firmę WINTHERTHUR w Szwajcarii są używane głównie do szlifowania precyzyjnego. Na przykład ceramiczna ściernica wolnoobrotowa o dużych porach może być używana do szlifowania łopatek turbiny, a precyzyjna przekładnia może być przetwarzana metodą szlifowania walców, metodą szlifowania częściowego walca i metodą szlifowania kształtowego. Technologia Vortex została opracowana w Saint-Gobain we Francji w celu przygotowania nowego typu ceramicznej ściernicy CBN, a nowy typ ceramicznej ściernicy z wieloma otworami został również przygotowany przy użyciu technologii Carbon Cool.