EN
Naarmate medische, lucht- en ruimtevaart-, elektronica- en automobielbrandstofsysteemcomponenten kleiner en complexer worden, neemt de behoefte aan microbewerking op submicronniveau toe. Toepassingen zoals het slijpen van kleine groeven, fijne stansmatrijzen en microboorbeetjes vereisen een slijpsteen die materiaal verwijdert in stappen die worden gemeten in micrometer, en zelfs submicrometer. Conventionele slijpstenen met grovere korrelgrootten kunnen eenvoudigweg geen kwalitatief hoogwaardige afwerking produceren zonder randafbrokkeling, overmatige buren of thermische schade. Het zijn ultrafijne diamantkorrels en CBN slijfstenen die submicronprecieze microbewerking mogelijk maken. Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. produceert op maat gemaakte slijpstenen met ultrafijne korrelgrootten die de precisie en oppervlakteafwerking bieden die de microbewerkingsindustrie vereist.
Begrip van ultrafijne korrelgrootten
Slijpschijven worden vervaardigd met korrelgrootten van grof D46 of B46 (ongeveer 300 tot 400 micron) tot fijn D126 of B126 (ongeveer 100 tot 125 micron). Ultrafijne korrelschijven gaan hieraan aanzienlijk verder, zoals het geval is met ultrafijne korrelschijven die door Ruizuan worden geproduceerd. Ruizuan produceert diamantkorrels of CBN-korrels van grootte D3 of B3, waarbij de gemiddelde schuurkorrelgrootte slechts drie micron bedraagt, oftewel ongeveer 1/30e van de diameter van een menselijk haar.
Op dit niveau van uiterst fijne korrelgrootte verwijdert elk slijpdeeltje bij elke snijdoorgang een onvoorstelbaar kleine hoeveelheid materiaal. De verkregen oppervlakteafwerking kan worden gemeten in nanometers in plaats van microns. Even belangrijk is dat de slijpkrachten uiterst laag zijn, waardoor vervorming van zeer delicate werkstukken wordt geminimaliseerd en nauwkeurige machinepositionering mogelijk blijft. Bij microbewerking van microgroeven in fluïdische apparaten, afwerking van lagerbanen in miniatuurcomponenten en talloze andere toepassingen is de slijpschijf met uiterst fijne korrels niet zomaar een optie – het is essentieel.
Bereiken van submicron-dimensionele toleranties
Microbewerkte componenten hebben vaak dimensionele toleranties in de orde van plus of min één micron, of zelfs strenger. Bij gebruik van een schijf met grovere korrels is het bijna onmogelijk om dergelijke strakke toleranties te bereiken, omdat elk slijpdeeltje een relatief grote spaan verwijdert en de controle over materiaalverwijdering slecht is.
Met schijven met uiterst fijne korrel kan de slijpmachine materiaal stapsgewijs verwijderen in stappen van tienden van een micrometer per doorgang. Dit biedt een uitzonderlijk hoog niveau van controle, waardoor de fabrikant geleidelijk naar de eindafmetingen kan werken zonder het risico om buiten de tolerantiegrens te raken. Even belangrijk is dat de gelijkmatige spaanvorming bij schijven met uiterst fijne korrel zorgt voor een constante slijpkracht, die geen vervorming veroorzaakt die dimensionele fouten zou kunnen veroorzaken. Klanten die schijven met uiterst fijne korrel gebruiken, hebben toleranties van ±0,0005 mm bereikt op geharde micro-onderdelen.
Oppervlakteafwerking en randkwaliteit
Voor micro-bewerkte onderdelen zijn randkwaliteit en oppervlakteafwerking even belangrijk als dimensionele nauwkeurigheid. Ruwe oppervlakteafwerkingen kunnen spanningsconcentraties veroorzaken die vermoeidheidscheuren in medische implantaatmaterialen kunnen doen voortplanten en vroegtijdige slijtage kunnen veroorzaken in micro-mechanische apparaten. Gereedschapsranden (burrs) op micro-randen kunnen een juiste montage verhinderen of problemen veroorzaken bij de vrije stroming door micro-kanaaltjes of fluïdische systemen.
Met wielen met extreem fijne korrel kunnen spiegellike oppervlakteafwerkingen worden bereikt zonder secundaire polijstbewerkingen. De minuscule en uiterst scherpe slijpdeeltjes veroorzaken geen 'ploegen' van het werkstukmateriaal en er treedt zeer weinig onderliggende plastische vervorming op. Ze 'snijden' het werkstuk in feite zonder dat er splinters ontstaan. Voor toepassingen zoals de afwerking van microstempels voor extrusie of micropersen die worden gebruikt bij stentproductie, heeft het gebruik van wielen met extreem fijne korrel van Ruizuan de nabewerkings- en ontspanningstijd na het slijpen met meer dan 80 procent verminderd, terwijl de randkwaliteit is verbeterd.
Op toepassing afgestemde wielontwerpen voor microbewerking
Het ontwerpen van ultrafijne slijpschijven voor de specifieke eisen van de toepassing is cruciaal. Het bindmiddeltype moet worden gekozen op basis van het werkstukmateriaal en de specificaties van de slijpmachine. Harsbindmiddelen worden veelal verkozen omdat ze een zachtere, koelere snede bieden en helpen om afgeblunt microscopisch scherpe korrels te verwijderen. Metaalbindmiddelen kunnen eveneens worden gebruikt en bieden superieure vormstabiliteit. De korrelconcentratie moet worden gekozen om een voldoende aantal snijpunten te bieden, maar om te voorkomen dat er te veel warmte wordt gegenereerd.
Ruizuan werkt nauw samen met klanten om ultrafijne slijpwielen te ontwerpen die voldoen aan de behoeften van een specifieke micro-bewerkingsapplicatie. Onder de overwegingen vallen de hardheid van het werkstukmateriaal, de gewenste oppervlakteafwerking, de materiaalafvoersnelheid en de machinesnelheid, evenals het beschikbare koelvloeistofsysteem. In een specifieke toepassing voor het slijpen van micro-sleuven in gehard roestvrij staal voor medische apparaten ontwikkelde Ruizuan een D3 harsgebonden diamantwiel dat de cyclusduur met 40 procent verhoogde en waarbij de sleufafwerking van ruw naar gepolijst ging. Het wiel had ook een levensduur die drie keer zo lang was als die van het product van hun vorige leverancier.
Samenvatting
Ultrafijne diamant- en CBN-schijven hebben de deur geopend naar micro-bewerking met submicronnauwkeurigheid. Deze schijven maken gebruik van slijpmiddelkorrels met een grootte van slechts drie micron om afmetingstoleranties van één micron of beter te bereiken, spiegelgladde oppervlakken en vrije randen zonder burcht. Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. levert op maat gemaakte ultrafijne slijpschijven voor micro-bewerkingsapplicaties in de medische, lucht- en ruimtevaart-, elektronica- en automobielsector. Sinds 2014 combineert Ruizuan een sterke nadruk op slijpmiddeltechnologie met strenge kwaliteitscontrolemaatregelen, ondersteund door certificaten zoals CE, SGS, TUV en ISO9001. Neem vandaag nog contact op met Ruizuan om uw eisen voor precisie-micro-bewerking te bespreken.