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O uso desses materiais difíceis de retificar — duros e frágeis (carboneto sinterizado, cerâmicas, vidro, wafers de silício, etc.) — tem atormentado a indústria de manufatura há centenas de anos. Danos na superfície, microfissuras e degradação térmica certamente ocorrem sob processos ou operações padrão de retificação aplicados a tais materiais. As rodas abrasivas híbridas com grãos de diamante constituem uma tecnologia inovadora para esse desafio. A integração de diversos sistemas de ligação numa única roda de retificação proporciona maior eficiência e melhor qualidade superficial para essa aplicação especial. Com a acumulação de know-how desde 2014 na produção de rodas de retificação, a REZZ desenvolveu vasta experiência na fabricação de rodas híbridas personalizadas com diamante e Rodízio de moagem cbn .
O Que Torna um Sistema de Ligação Híbrido Diferente
A mola de moagem híbrida combina os pontos fortes das molas de moagem com ligação em resina e com ligação metálica, proporcionando um equilíbrio entre eficiência de corte, vida útil da mola de moagem e qualidade superficial. As molas de moagem com ligação híbrida apresentam desempenho superior ao das molas com ligação em resina (boa capacidade de autoafiamento, mas vida útil curta) ou ao das molas com ligação metálica (vida útil mais longa, mas retenção inferior dos grãos e menor capacidade de autoafiamento).
Confirmou-se que a abordagem híbrida (molas de diamante com ligação em resina) com grãos de diamante revestidos por brasagem apresenta uma razão de moagem significativamente maior e força de moagem reduzida em comparação com molas convencionais. O revestimento por brasagem é adequado para fixar o material abrasivo e mantém a propriedade de autoafiamento, essencial para uma moagem eficiente. Da mesma forma, ao utilizar carbeto de silício como material para preenchimento das seções transversais, a fim de melhorar a condutividade térmica dessas seções, as ligações híbridas conseguem dissipar o calor gerado durante a moagem, minimizando assim o risco de danos térmicos à peça trabalhada.
Esta broca híbrida possui características superiores de remoção de cavacos e refrigeração, tornando a retificação de materiais duros e frágeis mais fácil e economicamente viável. Essas características reduzem o atrito gerado durante a retificação, ajudam a diminuir a geração de calor, evitam queimaduras nas peças trabalhadas, reduzem microfissuras e minimizam alterações metalográficas típicas da retificação de carboneto cimentado, cerâmicas e vidro.
Desempenho em Peças Trabalhadas Duras e Frágeis
Materiais duros e frágeis causam problemas durante a retificação devido à sua dureza, baixa tenacidade à fratura e sensibilidade térmica e mecânica. Danos subsuperficiais são uma consequência comum do processo convencional de retificação, sendo geralmente necessário remover esses danos por polimento posterior. Os defeitos superficiais causados pela retificação afetam negativamente as propriedades superficiais, resultando em maior tempo de trabalho e custos adicionais.
Foi desenvolvida uma roda diamantada híbrida que apresenta desempenho muito elevado nesses materiais. Também se observou uma queda considerável na intensidade específica de energia de retificação com o aumento da dureza da peça trabalhada, sugerindo uma taxa mais elevada de remoção de material durante a retificação. Para a retificação de wafers de silício, uma roda diamantada híbrida vitrificada com grão ultrafino conseguiu uma rugosidade superficial tão baixa quanto 0,6 nm Ra e causou apenas 40–60 nm de dano sub-superficial, reduzindo significativamente o consumo subsequente de polimento.
Rodas diamantadas híbridas com ligante de poliimida são utilizadas para retificar ferramentas de metal duro; essas rodas não aquecem nem sofrem deterioração térmica ou química durante a retificação em alta velocidade, permitindo não só um tempo maior de retificação e uma vida útil mais longa da roda, mas também a manutenção da forma. A combinação de durabilidade e precisão torna as rodas híbridas ideais para a fabricação e afiação de ferramentas de corte em metal duro.
Principais Aplicações e Benefícios
As rodas híbridas de grão diamantado são amplamente utilizadas em diversos setores industriais desafiadores. Também são empregadas nos processos de preparação de ferramentas de metal duro, onde essas ferramentas precisam ser duráveis e manter seu perfil nas ranhuras, faces de folga e trabalho de ponta de brocas, fresas de topo e alargadores, como ocorre com ferramentas de metal duro. Com a ligação híbrida, consegue-se um controle preciso das trilhas, mesmo em longas séries de produção, o que reduz ao mínimo as paradas causadas pela substituição e/ou dressagem da roda.
Rodas híbridas para os setores aeroespacial e automotivo retificam peças de precisão feitas de ligas resistentes a altas temperaturas e materiais compósitos, incluindo componentes de motores e pás de turbinas, onde a integridade superficial é de importância crítica. Essas rodas possuem capacidade integrada de evacuação de cavacos e refrigeração, o que limita a geração de calor e o risco de danos na superfície de retificação causados por esse calor.
As rodas híbridas são utilizadas para usinar substratos de safira, cristais de silício e vidro óptico encontrados nas indústrias de semicondutores e óptica. Trata-se de aplicações de alta precisão, nas quais as rodas híbridas podem ser úteis porque produzem uma superfície ultra-lisa sem causar danos significativos à camada subsuperficial.
Quando Escolher Híbrida em vez de Convencional
A escolha de rodas diamantadas híbridas deve depender inteiramente dos problemas de retificação com os quais você está lidando. O principal benefício do uso de rodas híbridas é o seu desempenho com materiais difíceis, duros e frágeis, que podem causar danos térmicos, microfissuras ou defeitos na camada subsuperficial. Elas são especialmente úteis em aplicações que exigem acabamento superficial elevado, tolerâncias rigorosas ou longa vida útil da roda.
As rodas híbridas oferecem benefícios de desempenho que ligantes de resina ou metal não conseguem alcançar para quem fabrica ferramentas de carboneto cimentado, cerâmicas retificadas ou corta materiais semicondutores. Nossa equipe na REZZ colabora de perto com nossos clientes para compreender suas necessidades específicas e lacunas da comunidade, antes de projetar uma solução de retificação ideal para sua operação. Entre em contato conosco hoje para discutir nossas rodas com grãos de diamante, capazes de ajudá-lo a retificar materiais duros e frágeis!