Ettersom komponenter til medisinske, luft- og romfarts-, elektroniske og bilsystemer for drivstoff blir mindre og mer intrikate, øker behovet for mikro-bearbeiding på submikronnivå. Anvendelser som slipe små spalter, fine blankingsverktøy og mikroborer krever en slipskive som fjerner materiale i trinn målt i mikrometer, og til og med submikrometer. Konvensjonelle slipskiver med større kornstørrelse kan rett og slett ikke produsere en kvalitetsfinish uten kantsprekking, overflødig burr eller termisk skade. Det er ultrafine korn av diamant og CBN hjul som gjør mikromaskinering med submikronnøyaktighet til en realitet. Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. produserer tilpassede slipehjul med ekstremt fin kornstørrelse som gir den nøyaktigheten og overflatekvaliteten som mikromaskineringsindustrien krever.
Forståelse av ekstremt fine kornstørrelser
Slipehjul produseres med kornstørrelser fra grove D46 eller B46 (ca. 300–400 mikrometer) til fine D126 eller B126 (ca. 100–125 mikrometer). Ekstremt fine kornhjul går betydelig lenger, som i tilfellet med ekstremt fine kornhjul fra Ruizuan. Ruizuan produserer diamant- eller CBN-korn i størrelse D3 eller B3, der den gjennomsnittlige slipeskrapens kornstørrelse er bare tre mikrometer, eller ca. 1/30 av diameteren til et menneskehår.

På dette nivået av ekstremt fin kornstørrelse fjerner hvert slipekorn en uendelig liten mengde materiale ved hver skjæring. Overflatefinishen som oppnås kan måles i nanometer i stedet for mikrometer. Like viktig er at slipekreftene er ekstremt lave, noe som minimerer deformasjon av svært sårbare arbeidsstykker og tillater nøyaktig maskinposisjonering. Når det gjelder mikromaskinering av mikrogroper i væskebaserede enheter, ferdigbearbeiding av leieløp i miniatyrkomponenter og utallige andre anvendelser, er hjulet med ekstremt fint korn ikke bare et valg – det er avgjørende.
Oppnå submikrometer dimensjonelle toleranser
Mikromaskinerte komponenter har ofte dimensjonelle toleranser på pluss eller minus én mikrometer, eller enda strengere. Ved bruk av et hjul med større kornstørrelse er det nesten umulig å oppnå slike stramme toleranser, siden hvert slipekorn fjerner en relativt stor spånmengde, og kontrollen over materialefjerning er dårlig.
Med hjul med ekstremt fin kornstørrelse kan slipesmaskinen gradvis fjerne materiale i trinn målt i tidels mikrometer per pass. Dette gir en utmerket kontrollmulighet for produsenten, slik at man kan nærme seg de endelige målene gradvis uten risiko for å overskride toleranseområdet. Like viktig er det at jevn spåndannelse med hjul med ekstremt fin kornstørrelse gir konstant slipekraft, som ikke fører til deformasjon som ville gi måleavvik. Kunder som bruker hjul med ekstremt fin kornstørrelse har oppnådd toleranser på ±0,0005 mm på herdede mikrokomponenter.
Overflatefinish og kantkvalitet
For mikromaserte deler er kvaliteten på kant og overflatefinish like viktig som dimensjonell nøyaktighet. Grove overflatefinisher kan skape spenningskoncentrasjoner som kan føre til utvikling av utmattingsrevner i medisinske implantater og forårsake tidlig slitasje i mikromekaniske enheter. Skarper på mikrokantene kan hindre riktig montering under sammenbygging eller skape problemer med fri strømning i mikrokanaler eller fluidsystemer.
Med hjul med ekstremt fin kornstørrelse kan speilaktige overflatefinish oppnås uten sekundære poleringsoperasjoner. De mikroskopisk små og ekstremt skarpe slipeskornene pløyer ikke arbeidsstykkematerialet, og det oppstår svært liten underliggende plastisk deformasjon. De «skjærer» i stedet arbeidsstykket uten å danne krøller. For applikasjoner som ferdigbearbeiding av mikroformverk for ekstrudering eller mikropressverk brukt i stentproduksjon har bruk av hjul med ekstremt fin kornstørrelse fra Ruizuan redusert tid for ettergrindingsskråning med mer enn 80 prosent samtidig som kvaliteten på skjærekanten forbedres.
Applikasjonsspesifikk hjuldesign for mikrobearbeiding
Å utforme slipeskiver med ekstremt fin kornstørrelse for de spesifikke kravene til applikasjonen er avgjørende. Bindemidletype bør velges avhengig av verktøyets materiale og av slipesmaskinens spesifikasjoner. Harpiksbindemidler foretrekkes vanligvis fordi de gir et mykere, kjøligere snitt og hjelper til å frigjøre slitte mikroskopiske korn. Metallbindemidler kan også brukes og gir overlegen formstabilitet. Kornkonsentrasjonen må velges slik at det er tilstrekkelig mange skjærepunkter, men uten å generere for mye varme.
Ruizuan samarbeider tett med kunder for å utforme slipehjul med ekstremt fin kornstørrelse for å oppfylle behovene til en spesifikk mikro-bearbeidingsapplikasjon. Blant de viktigste hensynene er hardheten til arbeidsstykket, ønsket overflatekvalitet, materialfjerningshastighet samt maskinhastighet og tilgjengelig kjølevæskesystem. I én spesifikk applikasjon for sliping av mikro-spalter i herdet rustfritt stål brukt i medisinske apparater utviklet Ruizuan et D3-harpet diamantslipehjul med harpemasse som reduserte syklustiden med 40 prosent, mens spaltens overflate ble forbedret fra grov til polert. Slipehjulet varte også tre ganger lenger enn produktet fra deres tidligere leverandør.
Sammendrag
Ultrafin-kornede diamant- og CBN-skiver har åpnet døren til mikro-bearbeiding med submikron-nøyaktighet. Disse skivene bruker slipekorndiametere så små som tre mikrometer for å oppnå dimensjonelle toleranser på én mikrometer eller bedre, speilglatte overflater og kant uten krøller. Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. leverer tilpassede ultrafin-kornede skiver for mikro-bearbeiding i medisinske, luft- og romfarts-, elektroniske og bilindustrien. Siden 2014 har Ruizuan kombinert fokus på slipekorn-teknologi med strenge kvalitetskontrolltiltak, støttet av sertifiseringer inkludert CE, SGS, TÜV og ISO 9001. Ta kontakt med Ruizuan i dag for å diskutere dine krav til presis mikro-bearbeiding.