樹脂結合劑所用的磨料品種有:棕剛玉(A)、白剛玉(WA)、單晶剛玉(SA)、微晶剛玉(MA)、鉻剛玉(PA)、鋯剛玉(ZA)、黑剛玉(BA)等剛玉系列磨料;黑碳化硅(C)、綠碳化硅(GC)、立方氮化硅(SC)、立方碳化硼(BC)系列磨料;超硬磨料的人造金剛石(RVD、MBD、SCD、SMD、DMD、M-SD)和立方氮化硼(CBN、M-CBN)。
制造樹脂磨具的磨料對磁性物質含量要求不高,但對磨料顆粒表面質量要求嚴格。因為磨料表面附著有石墨與灰塵,能降低和削弱樹脂和磨粒的粘結力,導致磨具的硬度和強度降低。為了提高磨料與結合劑的黏結能力,并改善磨料的強度、韌性、耐磨性等,應對 磨料進行必要的附加處理。磨料的處理方法有煅燒、顆粒整形、表面涂附、表面腐蝕等。
1磨(mo)粒的煅燒處(chu)理
剛玉磨料經800~1300℃、2~4h的煅燒,可明顯提高磨粒的顯微硬度、韌性和親水性。溫度超過1300℃后,磨粒性能下降。煅燒處理對剛玉磨料有明顯效果,對SiC磨料效果不明顯。
2選用(yong)專門(men)的工藝制(zhi)造磨粒
采用熔塊法產生剛玉磨料,熔塊法具有結晶顆粒大的特點,使得磨料顆粒強度增大,硬度提高。在磨粒加工方法上采用對滾方法加工。可增加片狀和劍狀顆粒,同時保證磨料表面粗糙。對滾加工后再經篩選,可提高磨料基本粒的含量及力度的均勻性,并清理雜物、粉塵和粗粒。
3磨料表面涂(tu)附處理
是在磨料表面涂上一層薄薄的物質,再經熱處理、松散過篩。其作用是提高磨粒表面的親水性和加大表面粗糙度。涂附處理方法有金屬鹽處理、樹脂處理、陶瓷液-硅烷處理及堿腐蝕處理。剛玉磨料根據對磨具的要求不同,而選用不同的涂附處理方法對磨料進行處理。
4超硬表面的鍍覆(fu)處理(li)
超硬磨料表面鍍上一層不同材料的鍍膜層,就成為不同性能的新品種磨料。鍍覆的目的是賦予超硬磨料顆粒及特殊的理化性能,從而改善磨料的性能和使用效果,提高磨具耐用度。
產用(yong)的(de)鍍(du)膜材(cai)(cai)料有銅(tong)、鎳、鉬、銅(tong)合(he)金,銅(tong)錫鈦(tai)合(he)金,非(fei)金屬(shu)材(cai)(cai)料的(de)陶(tao)瓷、碳(tan)化鈦(tai)、氮化鈦(tai)等(deng)難熔(rong)硬(ying)質(zhi)材(cai)(cai)料。
目前(qian),普(pu)遍采(cai)用鍍(du)銅、鍍(du)鎳的金(jin)剛石(shi)及CBN磨(mo)料制造樹脂磨(mo)具(ju),大約(yue)有(you)90%的樹脂結合劑金(jin)剛石(shi)磨(mo)具(ju)采(cai)用鍍(du)金(jin)屬(shu)薄膜的金(jin)剛石(shi)磨(mo)料。使(shi)用鍍(du)附(fu)CBN磨(mo)料,可以使(shi)磨(mo)粒(li)(li)脫離數從60%降至(zhi)30%。鍍(du)銅磨(mo)料用于干磨(mo),鍍(du)錫磨(mo)料用于濕磨(mo)。鍍(du)附(fu)超硬磨(mo)粒(li)(li)具(ju)有(you)以下優點。
1A.磨粒強(qiang)度提高(gao)30%~60%。RVD金(jin)剛石(shi)及CBN是脆性材料,在(zai)鍍上一層銅或(huo)鎳薄(bo)膜后(hou),改善脆性,可以承(cheng)受較大的外力沖擊。同時,在(zai)鍍覆過(guo)程中,鍍液滲入磨料表面裂紋、氣(qi)孔和(he)空穴,從而修補了缺(que)陷,使RVD金(jin)剛石(shi)與(yu)CBN磨粒得到強(qiang)化。
2B.改善樹脂結(jie)合(he)劑對(dui)超(chao)硬(ying)材料的(de)潤濕性(xing),從而提高樹脂對(dui)磨粒的(de)黏結(jie)性(xing)能,增加了磨具(ju)的(de)耐用(yong)度。試驗證(zheng)明,未經鍍(du)(du)覆的(de)超(chao)硬(ying)磨具(ju)干磨硬(ying)質合(he)金(jin)時,大(da)約(yue)有(you)70%的(de)磨粒未充(chong)分利(li)用(yong)而直接脫(tuo)落,而鍍(du)(du)覆RVD金(jin)剛石及(ji)CBN磨具(ju)。可大(da)大(da)改善磨粒的(de)脫(tuo)落情況。
3C.金屬鍍膜對RVD金剛石及CBN起到了良好的熱屏障作用。在磨削過程中產生的磨削熱首先傳到金屬膜上,并通過金屬膜傳遞給結合劑,因此磨削熱積聚較少,使RVD金剛石及CBN周圍樹脂結合劑達到碳化溫度而分解的概率就少得多,保證了樹脂結合劑對磨粒的黏結強度,能充分發揮磨粒的磨削作用。
4D.鍍膜金屬可使RVD金剛石及CBN的自銳性降低,因而在磨削過程中增加磨床動力消耗10%~20%。
5E.要適當調整樹脂結合劑的配方,合理選擇磨料濃度。樹脂結合劑超硬磨具的磨料粒度較細,選用粗粒度磨粒加劇砂輪損耗,一般粒度(du)(du)(du)(du)選(xuan)擇(ze)100μm/120μm以下(xia)至微粉(fen)。樹脂磨(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)選(xuan)用(yong)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度(du)(du)(du)(du)較(jiao)低(di),一般RVD金剛石磨(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)的濃(nong)度(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)25%~100%,常用(yong)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)75%~100%;CBN磨(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)的磨(mo)(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)75%~100%。粗磨(mo)(mo)(mo)(mo)用(yong)的粗粒度(du)(du)(du)(du)磨(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)宜采用(yong)高濃(nong)度(du)(du)(du)(du),精磨(mo)(mo)(mo)(mo)用(yong)的細(xi)粒度(du)(du)(du)(du)磨(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)宜采用(yong)低(di)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)。