EN
Vzhledem k tomu, že součásti lékařských, leteckých, elektronických a automobilových palivových systémů jsou stále menší a složitější, roste potřeba mikroobrábění na úrovni podmikronu. Aplikace, jako je broušení malých drážek, jemné razítko pro střih a mikrovrtačky, vyžadují broušecí kotouč, který odstraňuje materiál ve stupních měřených v mikronech a dokonce i podmikronech. Konvenční broušecí kotouče s větší velikostí zrn jednoduše nedokáží dosáhnout kvalitního povrchu bez odlupování hran, nadměrného vzniku otřepů nebo tepelného poškození. Právě ultrajemná diamantová zrna a CBN kola umožňují mikroobrábění s přesností podmikronu. Společnost Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. vyrábí speciální broušecí kotouče s ultrajemnými zrny, které poskytují přesnost a kvalitu povrchu požadovanou průmyslem mikroobrábění.
Porozumění ultrajemným velikostem zrn
Brusné kotouče se vyrábějí s zrnitostí od hrubé D46 nebo B46 (přibližně 300 až 400 mikrometrů) po jemnou D126 nebo B126 (přibližně 100 až 125 mikrometrů). Ultrajemné brusné kotouče tuto zrnitost výrazně posouvají dále, což platí například pro ultrajemné brusné kotouče vyráběné společností Ruizuan. Společnost Ruizuan vyrábí diamantové nebo CBN brusné zrno s označením D3 nebo B3, jehož průměrná velikost brusného zrna činí pouhých tři mikrometry, tedy přibližně jednu třicetinu průměru lidského vlasu.
Na této úrovni ultrajemné zrnitosti odstraňuje každý brusný zrníčko při každém řezném průchodu nepatrné množství materiálu. Výsledný povrchový stav lze měřit v nanometrech místo v mikrometrech. Stejně důležité je, že brusné síly jsou extrémně nízké, což minimalizuje deformaci velmi jemných obrobků a umožňuje přesné nastavení stroje. Pokud jde o mikroobrábku mikrodrážek ve fluidních zařízeních, dokončování ložiskových drážek v miniaturizovaných součástech a bezpočet dalších aplikací, není ultrajemný brusný kotouč pouhým možným řešením – je nezbytný.
Dosahování rozměrových tolerancí pod jedním mikrometrem
Mikroobrobené součásti často mají rozměrové tolerance v rozmezí plus/minus jeden mikrometr nebo ještě přesnější. Při použití brusného kotouče s větší zrnitostí je dosažení takových přísných tolerancí téměř nemožné, protože každé brusné zrníčko odstraňuje relativně velký třísek a kontrola nad odstraňováním materiálu je špatná.
S použitím brusných kotoučů s extrémně jemným zrnem může bruska postupně odstraňovat materiál v krocích měřených desetinami mikrometru na jedno průchodu. To umožňuje výjimečnou míru kontroly při postupném dosahování konečných rozměrů výrobku bez rizika překročení povolené tolerance. Rovněž je důležité, že díky rovnoměrnému tvoření třísky při použití brusných kotoučů s extrémně jemným zrnem je brusná síla konstantní a nezpůsobuje deformaci, která by vedla k chybám v rozměrech. Zákazníci používající brusné kotouče s extrémně jemným zrnem dosáhli přesnosti ±0,0005 mm u kalených mikrokomponent.
Povrchová úprava a kvalita hran
U mikroobrobených dílů je kvalita okrajů a povrchová úprava stejně důležitá jako rozměrová přesnost. Drsné povrchy mohou vytvářet místa koncentrace napětí, která mohou vést k šíření únavových trhlin u lékařských implantátů nebo způsobit předčasné opotřebení u mikromechanických zařízení. Ostruhy na mikrookraji mohou bránit správnému montážnímu zapadnutí dílů nebo způsobit problémy s volným průtokem v mikrokanálech či kapalinových systémech.
Díky brusným kotoučům s extrémně jemným zrnem lze dosáhnout povrchové úpravy podobné zrcadlu bez nutnosti následného leštění. Mimořádně malá a velmi ostrá brusná zrna materiál obrobku neodrážejí, dochází tak k minimálnímu plastickému deformování pod povrchem. V podstatě materiál obrobku „řežou“ bez vzniku otoček. U aplikací, jako je dokončování mikroformovacích nástrojů pro extruzi nebo mikrovykračovacích nástrojů používaných při stentování, vedlo použití ultrajemných brusných kotoučů od společnosti Ruizuan ke snížení času potřebného na odstraňování otoček po broušení o více než 80 % a zároveň ke zlepšení kvality hran.
Návrh brusných kotoučů specifický pro mikroobrábění
Návrh brusných kotoučů s extrémně jemným zrnem pro konkrétní požadavky dané aplikace je rozhodující. Typ vaziva je třeba vybrat v závislosti na materiálu obrobku a na specifikacích brusného stroje. Vaziva z pryskyřice se běžně upřednostňují, protože umožňují měkčí a chladnější broušení a pomáhají uvolňovat otupená mikroskopická zrna. Lze také použít kovová vaziva, která zajišťují výjimečnou stabilitu tvaru. Koncentrace zrna je nutné zvolit tak, aby poskytla dostatečný počet řezných bodů, ale zároveň zabránila nadměrnému vzniku tepla.
Ruizuan spolupracuje s klienty při návrhu diamantových kotoučů s extrémně jemným zrnem pro konkrétní mikroobráběcí aplikace. Mezi zohledňované faktory patří tvrdost obrobku, požadovaná kvalita povrchu, rychlost odstraňování materiálu, rychlost stroje a dostupný chladicí systém. V jedné konkrétní aplikaci broušení mikrodrážek v kalených nerezových ocelových lékařských zařízeních vyvinul Ruizuan diamantový kotouč s pryskyřiční vazbou typu D3, který zkrátil cyklový čas o 40 % a kvalita povrchu drážek se zlepšila z drsné na lesklou. Životnost tohoto kotouče byla také třikrát delší než u produktu předchozího dodavatele.
Shrnutí
Ultrajemné brusné kotouče z diamantu a CBN otevřely dveře mikroobrábění s přesností pod jednu mikronovou úroveň. Tyto kotouče využívají brusné zrno o velikosti až tří mikronů, čímž dosahují rozměrových tolerancí jednoho mikronu nebo lepších, zrcadlově hladkého povrchu a hran bez otoček. Společnost Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. dodává na míru vyrobené ultrajemné brusné kotouče pro mikroobrábění v oblasti zdravotnictví, leteckého a kosmického průmyslu, elektroniky a automobilového průmyslu. Od roku 2014 společnost Ruizuan spojuje důraz na technologii brusiv s přísnými opatřeními pro kontrolu kvality, která je potvrzena certifikacemi CE, SGS, TÜV a ISO9001. Kontaktujte Ruizuan ještě dnes a diskutujte o vašich požadavcích na precizní mikroobrábění.