CBN砂輪機械強度的提高

CBN砂輪機械強度的提高

       在金剛石砂輪的生產(chǎn)和加工過(guò)程中，為了提高金剛石砂輪的耐熱性和機械強度，人們想了很多方法來(lái)提高，如加入銅粉，加入氧化鋅或者氧化鉻等。

       加入鱗片狀石墨、二硫化鉬等軟質(zhì)材料對提高樹(shù)脂結合劑磨具的磨削性能有很好的改進(jìn)作用。但對改進(jìn)酚醛樹(shù)脂性能較行之有效的方法是添加有機類(lèi)物質(zhì)的改性劑，這可能是因為相比于無(wú)機類(lèi)物質(zhì)，有機物質(zhì)在物質(zhì)結構和表面性能等方面與酚醛樹(shù)脂更匹配。

       聚酰亞胺樹(shù)脂是耐熱性較好的一種樹(shù)脂，使用聚酰亞胺樹(shù)脂作結合劑制備金剛石砂輪首次出現在美國，隨后在世界范圍內使用推廣開(kāi)來(lái)，其較大的特點(diǎn)是砂輪熱穩定性較好，可在 250℃長(cháng)期使用，耐用度比酚醛樹(shù)脂結合劑砂輪高許多，常應用于超硬磨料砂輪的加載磨削。環(huán)氧樹(shù)脂具有很好的耐水性以及很強的粘結力，但其耐熱性較低，在磨具制備過(guò)程中通常與酚醛樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂等混合使用，在不降低材料耐熱性基礎上，可以提高樹(shù)脂結合劑的粘結強度。聚氨酯類(lèi)樹(shù)脂耐熱性也較低，但用其所制的磨具強度較大，一般適用于輕磨削中。

       近年來(lái)也出現了采用新型光固化樹(shù)脂替代傳統樹(shù)脂作為結合劑，快速固化制備金剛石砂輪具的新技術(shù)。光固化樹(shù)脂主要是由基礎聚合物(光交聯(lián)性聚合物)、活性稀釋劑(光聚合性單體)、光引發(fā)劑以及添加劑等物質(zhì)組成，在波長(cháng)范圍為300~500nm 紫外光照射下各有機組分發(fā)生交聯(lián)反應而達到固化狀態(tài)。其與一般樹(shù)脂較本質(zhì)區別是：固化過(guò)程是有機組分吸收適當波長(cháng)的紫外光引起有機物質(zhì)間的聚合反應，從而實(shí)現固化轉變，該過(guò)程中物質(zhì)從液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài)是有機分子間聚合反應所引起分子量增加的結果，而一般樹(shù)脂則是通過(guò)溫度調控使溶劑揮發(fā)或物質(zhì)縮聚反應來(lái)實(shí)現固化過(guò)程。因此，采用光固化樹(shù)脂制備磨具的固化工藝時(shí)間很短，在幾秒之內就可以完全固化，該方法制備磨具較大優(yōu)點(diǎn)即為固化速度快，節約能源。

       樹(shù)脂結合劑金剛石砂輪具由于具有工藝簡(jiǎn)單、投資較少等特點(diǎn)，成為金剛石砂輪具行業(yè)中應用較廣、品種和產(chǎn)量較多的產(chǎn)品，但此類(lèi)磨具在制備及磨削過(guò)程中也存在不足之處。首先，樹(shù)脂結合劑對金剛石砂輪料的潤濕性較差，這就使樹(shù)脂結合劑對金剛石砂輪料的把持力較小，在磨削過(guò)程中，金剛石砂輪料極易脫落，磨具磨削效率不高，針對此類(lèi)問(wèn)題，常將表面鍍覆金屬的金剛石砂輪料應用于樹(shù)脂類(lèi)磨具制備來(lái)改善其磨削性能。其次，在磨削過(guò)程中，磨具的磨損主要有滑動(dòng)磨損、結合劑磨損和磨料破裂等形式，其中滑動(dòng)磨損主要源于磨粒鈍化和摩擦接觸面的增加，此過(guò)程是磨削熱產(chǎn)生的主要原因，由于樹(shù)脂的耐熱性和耐磨性較差，在磨削過(guò)程中不可避免引起樹(shù)脂的老化變形，造成磨削過(guò)程中磨具形狀保持性較差，從而影響材料的加工精度。