Hybridní brusné kotouče s diamantovým povrchem: řešení pro tvrdé materiály

Používání těchto obtížně brousitelných tvrdých a křehkých materiálů (tvrdokov, keramika, sklo, křemíkové destičky atd.) trápí výrobu již stovky let. Povrchové poškození, mikrotrhliny a tepelná degradace se při standardním broušení těchto materiálů nevyhnutelně vyskytnou. Hybridní diamantové brusné kotouče představují inovativní řešení tohoto problému. Integrují různé typy vazeb do jednoho brusného kotouče, čímž zajišťují vyšší účinnost a lepší kvalitu povrchu pro tento speciální úkol. Díky nahromaděné odborné zkušenosti z výroby brusných kotoučů od roku 2014 vyvinula společnost REZZ rozsáhlé know-how v oblasti výroby individuálně navržených hybridních diamantových a CBN brouska .

Co činí hybridní vazbu odlišnou

Hybridní brusný kotouč s vazbou kombinuje výhody brusných kotoučů s pryskyřičnou i kovovou vazbou a poskytuje rovnováhu mezi řeznou účinností, životností brusného kotouče a kvalitou povrchu. Hybridní vazbové kotouče dosahují lepších výsledků než kotouče s pryskyřičnou vazbou (dobré samostřihování, ale krátká životnost) nebo kotouče s kovovou vazbou (delší životnost, ale horší udržení brusného zrna a slabší samostřihování).

Potvrzeno bylo, že hybridní přístup (brusné kotouče s diamantovým zrnem a pryskyřičnou vazbou) s platinově pokrytým diamantovým zrnem vykazuje výrazně vyšší brusné poměry a nižší brusné síly ve srovnání s konvenčními kotouči. Platinové povlaky jsou vhodné pro uchycení brusného materiálu a zároveň zachovávají samostřihovou vlastnost, která je klíčová pro účinné broušení. Stejným způsobem umožňují hybridní vazby, používající karbid křemíku jako materiál pro výplň průřezů, zlepšit tepelnou vodivost průřezů a odvádět brusné teplo, čímž se minimalizuje riziko tepelného poškození obrobku.

Tento hybridní brusný kotouč má vynikající vlastnosti odvádění třísek a chlazení, čímž usnadňuje a zlevňuje broušení tvrdých a křehkých materiálů. Sníží tření vznikající při broušení, pomůže snížit tvorbu tepla při broušení, zabrání popáleninám obrobků, sníží výskyt mikrotrhlin a minimalizuje metalografické změny, které se obvykle vyskytují při broušení slinutých karbidů, keramiky a skla.

Výkon při broušení tvrdých a křehkých obrobků

Tvrdé a křehké materiály způsobují při broušení problémy kvůli své tvrdosti, nízké houževnatosti při lomu a citlivosti na tepelné a mechanické vlivy. Podpovrchové poškození je běžným důsledkem konvenčního broušení a jeho odstranění vyžaduje obvykle následné broušení nebo leštění. Povrchové vady způsobené broušením negativně ovlivňují povrchové vlastnosti, což vede ke zvýšenému času zpracování a vyšším nákladům.

Byl vyvinut hybridní diamantový kotouč, který se výborně osvědčil při zpracování těchto materiálů. Bylo také zaznamenáno výrazné snížení měrné energie broušení s rostoucí tvrdostí obrobku, což naznačuje vyšší rychlost odstraňování materiálu při broušení. Při broušení křemíkových destiček dosáhl ultrajemný vitrifikovaný hybridní diamantový kotouč s polyimidovou vazbou drsnosti povrchu pouhých 0,6 nm Ra pouze 40 až 60 nm poškození podpovrchové vrstvy, čímž byla následná spotřeba při leštění výrazně snížena.

Hybridní diamantové kotouče s polyimidovou vazbou se používají k broušení nástrojů z tvrdokovu; tyto kotouče se při broušení vysokou rychlostí nezahřívají ani se nezhoršují tepelně či chemicky, což umožňuje nejen prodloužit dobu broušení a životnost kotouče, ale také udržet tvar. Kombinace odolnosti a přesnosti činí hybridní kotouče ideálními pro výrobu a broušení řezných nástrojů z tvrdokovu.

Klíčové aplikace a výhody

Hybridní kotouče s diamantovým povrchem se intenzivně používají v různých náročných výrobních odvětvích. Používají se také při přípravě karbidových nástrojů, u nichž musí být nástroje odolné a zachovávat svůj profil při obrábění drážek, zadních ploch a koncových ploch vrtáků, fréz a rozšiřovačů, zejména u karbidových nástrojů. Hybridní vazba umožňuje řízení stopy i při dlouhých výrobních šaržích, čímž se minimalizuje prostoj způsobený výměnou kotouče a/nebo jeho upínáním.

Hybridní kotouče pro letecký a automobilový průmysl brousí přesné součásti z vysoce teplotně odolných slitin a kompozitních materiálů, včetně motorových dílů a lopatek turbín, kde je integrita povrchu rozhodující. Kotouče mají vestavěnou schopnost odvádět třísky a chladit samotný kotouč, čímž se omezuje tvorba tepla a potenciální poškození brousicího povrchu způsobené tímto teplem.

Hybridní kotouče se používají pro obrábění safírových podložek, křemíkových krystalů a optického skla v polovodičovém a optickém průmyslu. Jedná se o aplikace vyžadující vysokou přesnost, kde mohou být hybridní kotouče užitečné, protože umožňují vytvořit extrémně hladký povrch bez výrazného poškození podpovrchové vrstvy.

Kdy zvolit hybridní kotouče namísto konvenčních

Volba hybridních diamantových kotoučů by měla plně záviset na konkrétních problémech při broušení, se kterými se setkáváte. Největší výhodou hybridních kotoučů je jejich použití při zpracování obtížných, tvrdých a křehkých materiálů, které mohou způsobit tepelné poškození, mikrotrhliny nebo defekty v podpovrchové vrstvě. Jsou zvláště vhodné pro aplikace, které vyžadují vysokou kvalitu povrchu, přesné tolerance nebo dlouhou životnost kotouče.

Hybridní kotouče poskytují výkonnostní výhody, kterých nelze dosáhnout pomocí pryskyřičných nebo kovových vazeb u výrobců nástrojů z pájené karbidové slitiny, broušených keramik nebo řezaných polovodičových materiálů. Náš tým ve společnosti REZZ úzce spolupracuje se zákazníky, abychom pochopili jejich specifické potřeby a mezery ve výrobě, ještě než navrhujeme brousicí řešení, které nejlépe vyhovuje jejich provozu. Kontaktujte nás ještě dnes a diskutujte o našich diamantových brusných kotoučích, které vám pomohou brousit tvrdé a křehké materiály!