Hibrydowe koła diamentowe z ziarnem diamentowym: rozwiązywanie trudnych zadań

Stosowanie tych trudnych do szlifowania, twardych i kruchych materiałów obrabianych (węglików spiekanych, ceramiki, szkła, płytek krzemowych itp.) od setek lat utrudnia produkcję przemysłową. Uszkodzenia powierzchni, mikropęknięcia oraz degradacja termiczna niemożliwe do uniknięcia są podczas standardowego procesu lub operacji szlifowania takich materiałów. Hybrydowe tarcze diamentowe to innowacyjna technologia zaprojektowana właśnie na tę trudność. Łączenie różnych systemów wiązań w jednej tarczy szlifierskiej pozwala osiągnąć wyższą wydajność i lepszą jakość powierzchni przy wykonywaniu tego specjalnego zadania. Dzięki gromadzeniu wiedzy i doświadczenia od 2014 roku w zakresie produkcji tarcz szlifierskich firma REZZ zdobyła bogate kompetencje w tworzeniu niestandardowych hybrydowych tarcz diamentowych i Koło szlifujące CBN .

Co czyni wiązanie hybrydowe wyjątkowym

Hibrydowe koło szlifierskie z wiązaniem łączy zalety kół szlifierskich z wiązaniem żywicznym i metalowym, zapewniając równowagę między wydajnością cięcia, trwałością koła szlifierskiego oraz jakością powierzchni. Koła z hibrydowym wiązaniem działają lepiej niż koła z wiązaniem żywicznym (dobrze samoostrzącające się, ale o krótkim czasie użytkowania) lub koła z wiązaniem metalowym (dłuższy czas użytkowania, ale gorsze utrzymywanie ziaren i słabsza zdolność do samoostrzania).

Potwierdzono, że podejście hibrydowe (koła diamentowe z wiązaniem żywicznym) z ziarnami diamentowymi pokrytymi warstwą lutu twardego charakteryzuje się znacznie wyższym współczynnikiem szlifowania i niższą siłą szlifowania w porównaniu do kół konwencjonalnych. Powłoka lutu twardego skutecznie utrzymuje materiał szlifujący i zachowuje właściwość samoostrzania, co sprzyja efektywnemu szlifowaniu. Ponadto, stosując karbid krzemowy jako materiał wypełniający przekroje poprzeczne w celu poprawy przewodności cieplnej tych przekrojów, hibrydowe wiązania mają zdolność odprowadzania ciepła powstałego podczas szlifowania, minimalizując tym samym ryzyko uszkodzenia przedmiotu obrabianego spowodowanego przez nagrzanie.

Ten hybrydowy wiązanie charakteryzuje się doskonałymi właściwościami odprowadzania wiórków i chłodzenia, co ułatwia i czyni bardziej opłacalnym szlifowanie twardych i kruchych materiałów. Zmniejsza to tarcie występujące podczas szlifowania oraz pomaga ograniczyć generowanie ciepła podczas szlifowania, zapobiega spaleniom przedmiotów szlifowanych, redukuje mikropęknięcia oraz minimalizuje zmiany metalograficzne, które zwykle występują przy szlifowaniu węglików spiekanych, ceramiki i szkła.

Wydajność przy szlifowaniu twardych i kruchych przedmiotów

Twarde i kruche materiały powodują problemy podczas szlifowania ze względu na ich twardość, niską odporność na pękanie oraz wrażliwość termiczną i mechaniczną. Uszkodzenia podpowierzchniowe są typowym skutkiem konwencjonalnego procesu szlifowania, a kolejne usuwanie materiału przez polerowanie jest zazwyczaj konieczne do ich wyeliminowania. Wady powierzchniowe spowodowane szlifowaniem negatywnie wpływają na właściwości powierzchni, co prowadzi do wydłużenia czasu pracy i wyższych kosztów.

Został opracowany hybrydowy szlifierz diamentowy, który bardzo dobrze sprawdza się przy obróbce tych materiałów. Stwierdzono również znaczny spadek specyficznej intensywności energii szlifowania wraz ze wzrostem twardości przedmiotu obrabianego, co sugeruje wyższą szybkość usuwania materiału podczas szlifowania. W przypadku szlifowania płytek krzemowych zastosowano ultra-cienkoziarnisty szlifierz diamentowy z wiązaniem szklanym hybrydowym, który zapewnił chropowatość powierzchni na poziomie zaledwie 0,6 nm Ra oraz ograniczył uszkodzenia podpowierzchniowe do 40–60 nm, co znacznie zmniejszyło zużycie materiałów podczas kolejnych etapów polerowania.

Do szlifowania narzędzi z węglików spiekanych stosowane są hybrydowe szlifierze diamentowe z wiązaniem poliimidowym; takie szlifierze nie nagrzewają się ani nie ulegają degradacji termicznej ani chemicznej podczas szlifowania wysokoprędkościowego, co pozwala nie tylko na wydłużenie czasu szlifowania i dłuższą żywotność szlifierza, ale także na zachowanie kształtu. Połączenie trwałości i dokładności czyni szlifierze hybrydowe idealnym rozwiązaniem do produkcji i ostrzenia narzędzi tnących z węglików spiekanych.

Główne zastosowania i korzyści

Hybrydowe koła diamentowe o ziarnistości typu diamond-grit są szeroko stosowane w różnych trudnych branżach produkcyjnych. Wykorzystywane są również w procesach przygotowania narzędzi z węglików spiekanych, gdzie narzędzia muszą charakteryzować się dużą wytrzymałością i zachowywać swój profil w rowkach, powierzchniach luzu oraz na końcówkach wierteł, frezów czołowych i rozwiertaków – tak jak ma to miejsce w przypadku narzędzi z węglików spiekanych. Dzięki hybrydowemu wiązaniu osiąga się kontrolę nad śladami nawet w długotrwałych seriach produkcyjnych, co minimalizuje przestoje wynikające ze zmiany koła i/lub jego dokręcania.

Hybrydowe koła przeznaczone dla przemysłu lotniczego i motocyklowego szlifują precyzyjne elementy wykonane ze stopów żaroodpornych oraz materiałów kompozytowych, w tym części silników i łopatek turbin, gdzie integralność powierzchni ma kluczowe znaczenie. Koła te posiadają wbudowaną zdolność usuwania wiórków oraz chłodzenia koła, co ogranicza generowanie ciepła oraz potencjalne uszkodzenia powierzchni szlifowanej spowodowane tym ciepłem.

Koła hybrydowe są stosowane do obróbki podłoży safiru, kryształów krzemu oraz szkła optycznego wykorzystywanych w przemyśle półprzewodnikowym i optycznym. Są to zastosowania wymagające wysokiej precyzji, w których koła hybrydowe okazują się szczególnie przydatne, ponieważ pozwalają uzyskać nadzwyczaj gładką powierzchnię bez powodowania znacznych uszkodzeń warstwy podpowierzchniowej.

Kiedy wybrać koło hybrydowe zamiast konwencjonalnego

Wybór kół diamentowych hybrydowych powinien zależeć wyłącznie od problemów szlifowania, z jakimi się borykasz. Największą zaletą kół hybrydowych jest ich skuteczność przy obróbce trudnych, twardych i kruchych materiałów, które mogą powodować uszkodzenia termiczne, mikropęknięcia lub wady w warstwie podpowierzchniowej. Są one szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających wysokiej jakości powierzchni, ścisłych tolerancji lub długiej żywotności koła.

Koła szlifowe hybrydowe zapewniają korzyści wydajnościowe, których nie można osiągnąć przy użyciu kół żywicznych lub metalowych przez producentów narzędzi z węglików spiekanych, szlifowanych ceramik lub materiałów półprzewodnikowych. Nasz zespół w REZZ ściśle współpracuje z klientami, aby zrozumieć ich unikalne potrzeby oraz luki w społeczności, zanim zaprojektujemy rozwiązanie szlifowe najlepiej dopasowane do ich operacji. Skontaktuj się z nami już dziś, aby omówić nasze koła szlifowe z ziarnem diamentowym, które pomogą Ci szlifować twarde i kruche materiały!