EN
По мере того как компоненты медицинского, авиакосмического, электронного оборудования и топливных систем автомобилей становятся всё меньше и сложнее, растёт потребность в микрообработке с точностью на уровне менее одного микрона. Такие операции, как шлифование узких пазов, изготовление мелких штампов для чистой вырубки и производство микрофрез, требуют шлифовального круга, способного удалять материал слоями толщиной в микрометры и даже доли микрометра. Традиционные шлифовальные круги с более крупным размером зерна просто неспособны обеспечить качественную отделку без сколов по кромкам, чрезмерного заусенца или термического повреждения. Это сверхтонкозернистые алмазные абразивы и Колеса CBN что делает микромеханическую обработку с субмикронной точностью реальностью. Компания Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. производит индивидуальные шлифовальные круги с ультратонким зерном, обеспечивающие требуемую микромеханической обработкой точность и качество поверхности.
Понимание размеров ультратонкого абразивного зерна
Шлифовальные круги изготавливаются с использованием абразивного зерна от грубого D46 или B46 (около 300–400 мкм) до тонкого D126 или B126 (около 100–125 мкм). Ультратонкое абразивное зерно значительно расширяет этот диапазон, как, например, в случае ультратонких шлифовальных кругов, производимых компанией Ruizuan. Ruizuan выпускает алмазное или CBN-зерно марок D3 или B3, средний размер абразивных зёрен в которых составляет всего три микрона, то есть примерно 1/30 диаметра человеческого волоса.
На этом уровне сверхмелкого размера абразивных зерен каждый абразивный элемент удаляет бесконечно малое количество материала при каждом проходе резания. Получаемое качество поверхности измеряется в нанометрах, а не в микронах. Не менее важно то, что силы шлифования чрезвычайно малы, что минимизирует деформацию очень тонких заготовок и обеспечивает точное позиционирование станка. При микромеханической обработке микропаз в гидравлических устройствах, финишной обработке дорожек качения в миниатюрных компонентах и множестве других применений шлифовальный круг со сверхмелким зерном — это не просто один из вариантов, а необходимость.
Обеспечение субмикронных допусков по размерам
У микромеханически обработанных компонентов часто допуски по размерам составляют ±1 мкм или даже меньше. При использовании круга с более крупным зерном достичь таких жестких допусков практически невозможно, поскольку каждое абразивное зерно удаляет относительно большой объем стружки, а контроль над удалением материала недостаточен.
Благодаря шлифовальным кругам с ультратонким зерном шлифовальный станок способен постепенно удалять материал слоями толщиной в десятые доли микрона за один проход. Это обеспечивает исключительный уровень контроля при доведении деталей до конечных размеров без риска выхода за пределы допусков. Не менее важно, что благодаря равномерному образованию стружки при использовании шлифовальных кругов с ультратонким зерном усилие шлифования остаётся стабильным и не вызывает деформации, которая могла бы привести к отклонениям размеров. Пользователи шлифовальных кругов с ультратонким зерном достигают точности ±0,0005 мм при обработке закалённых микроэлементов.
Качество обработки поверхности и кромок
Для микрообрабатываемых деталей качество кромок и шероховатость поверхности столь же важны, как и размерная точность. Грубая шероховатость поверхности может создавать концентраторы напряжений, способствующие распространению усталостных трещин в медицинских имплантатах и преждевременному износу в микро-механических устройствах. Зачистки на микро-кромках могут препятствовать правильной сборке деталей или вызывать проблемы с беспрепятственным протеканием жидкости в микро-каналах или микрожидкостных системах.
Благодаря абразивным кругам с ультратонким зерном можно получить поверхность, похожую на зеркало, без дополнительной операции полировки. Чрезвычайно мелкие и острые абразивные зерна не «врезаются» в обрабатываемый материал, а вызывают лишь незначительную пластическую деформацию подповерхностного слоя. Они фактически «режут» заготовку без образования заусенцев. При таких применениях, как финишная обработка микродиэлектриков для экструзии или микропробойников, используемых при стентировании, применение ультратонкозернистых кругов Ruizuan позволило сократить время удаления заусенцев после шлифования более чем на 80 % при одновременном повышении качества режущих кромок.
Конструкция круга, специально разработанная для микрообработки
Разработка кругов с ультратонким зерном, соответствующих конкретным требованиям применения, имеет решающее значение. Тип связки следует выбирать в зависимости от материала обрабатываемой детали и технических характеристик шлифовального станка. Связки на основе смолы обычно предпочтительны, поскольку они обеспечивают более мягкое и прохладное резание и способствуют удалению затупившихся микроскопических зёрен. Также могут использоваться металлические связки, обеспечивающие превосходное сохранение формы. Концентрация зерна должна быть выбрана так, чтобы обеспечить достаточное количество режущих точек, но при этом избежать чрезмерного выделения тепла.
Компания Ruizuan тесно сотрудничает с клиентами при разработке шлифовальных кругов с ультратонким зерном для решения конкретных задач микрообработки. При этом учитываются такие параметры, как твёрдость обрабатываемого материала, требуемое качество поверхности, скорость съёма материала, частота вращения станка, а также доступная система охлаждения. В одном из конкретных применений — шлифовании микропазов на медицинских изделиях из закалённой нержавеющей стали — компания Ruizuan разработала алмазный круг марки D3 с фенольной связкой, который позволил сократить цикловое время на 40 %, а качество поверхности пазов улучшилось от грубого до полированного. Срок службы этого круга также увеличился в три раза по сравнению с продуктом предыдущего поставщика.
РЕЗЮМЕ
Сверхтонкие алмазные и CBN-шлифовальные круги открыли путь к микромеханической обработке с точностью менее одного микрона. Эти круги используют абразивные зерна размером до трех микрон для достижения размерных допусков в один микрон и лучше, зеркальной шероховатости поверхности и заусенцевых кромок. Компания Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. разрабатывает и поставляет индивидуальные сверхтонкие шлифовальные круги для микромеханической обработки в медицинской, авиакосмической, электронной и автомобильной отраслях. С 2014 года Ruizuan сочетает акцент на технологиях абразивной обработки со строгим контролем качества, подтвержденным сертификатами CE, SGS, TUV и ISO9001. Свяжитесь с Ruizuan уже сегодня, чтобы обсудить ваши требования к прецизионной микромеханической обработке.