Hybridné kolesá s diamantovým povrchom: Riešenie tvrdých materiálov

Používanie týchto ťažko obrobiteľných tvrdých a krehkých materiálov (tvrdé kovové zliatiny, keramika, sklo, kremíkové platničky atď.) trápilo výrobu stovky rokov. Poškodenie povrchu, mikropraskliny a tepelná degradácia sa pri štandardnom brúsení alebo prevádzke týchto materiálov nevyhnutne vyskytnú. Hybridné diamantové brúsne kotúče predstavujú inovatívnu technológiu na riešenie tohto problému. Integrovanie rôznych typov väzbových systémov do jedného brúsneho kotúča umožňuje vyššiu účinnosť a lepšiu kvalitu povrchu pre tento špeciálny úkon. Vďaka nahromadeniu know-how od roku 2014 v oblasti výroby brúsnych kotúčov spoločnosť REZZ získala rozsiahle skúsenosti s výrobou individuálne navrhovaných hybridných diamantových a Cbn grinding wheel .

Čo robí hybridnú väzbu inou

Hybridný brúsny kotúč s kombinovanou väzbou spojuje výhody brúsnych kotúčov s pryskyrnicovou aj kovovou väzbou a poskytuje rovnováhu medzi reznou účinnosťou, životnosťou brúsneho kotúča a kvalitou povrchu. Kotúče s hybridnou väzbou dosahujú lepšie výsledky ako kotúče s pryskyrnicovou väzbou (dobrá samozaostriteľnosť, ale krátka životnosť) alebo kotúče s kovovou väzbou (dlhšia životnosť, ale horšia retencia zrní a samozaostriteľnosť).

Potvrdené je, že hybridný prístup (diamantové kotúče s pryskyrnicovou väzbou) s diamantovými zrnami s pájkovým povlakom vykazuje výrazne vyšší brúsny pomer a nižšiu brúsnu silu v porovnaní s (konvenčnými) kotúčmi. Pájkový povlak je vhodný na upevnenie brúsneho materiálu a zároveň zachováva vlastnosť samozaostriteľnosti, čo je dôležité pre efektívne brúsenie. Rovnako použitie karbidu kremíka ako materiálu na výplň prierezov zvyšuje tepelnú vodivosť prierezov, čím hybridné väzby dokážu odvádzať brúsené teplo a minimalizovať riziko tepelného poškodenia obrobku.

Tento hybridný kotúč má vynikajúce vlastnosti odvádzania čiapok a chladenia, čo uľahčuje a znižuje náklady na brousenie tvrdých a krehkých materiálov. Zníži tým trenie vznikajúce pri brousení, zníži tvorbu tepla pri brousení, zabráni popáleninám obrobkov, zníži výskyt mikrotrhliniek a minimalizuje metalografické zmeny, ktoré sa zvyčajne vyskytujú pri brousení spekaných karbidov, keramík a skla.

Výkon pri brousení tvrdých a krehkých obrobkov

Tvrdé a krehké materiály spôsobujú problémy počas brousenia kvôli ich tvrdosti, nízkej húževnatosti pri lome a citlivosti na tepelné a mechanické vplyvy. Podpovrchové poškodenie je bežným dôsledkom konvenčného procesu brousenia a jeho odstránenie sa zvyčajne vyžaduje následné odstraňovanie materiálu leštením. Povrchové poruchy spôsobené brousením negatívne ovplyvňujú povrchové vlastnosti, čo vedie k predĺženému času spracovania a vyšším nákladom.

Bol vyvinutý hybridný diamantový kotúč, ktorý sa výborne osvedčil pri spracovaní týchto materiálov. Tiež sa pozoroval výrazný pokles špecifickej energickej intenzity brúsenia so zvyšujúcou sa tvrdosťou obrobku, čo naznačuje vyššiu rýchlosť odstraňovania materiálu pri brúsení. Pri brúsení kremíkových platní sa dosiahla povrchová drsnosť len 0,6 nm Ra pomocou ultrajemného vitrifikovaného hybridného diamantového kotúča s polyimidovou väzbou, pričom podpovrchové poškodenie dosiahlo len 40 – 60 nm, čo výrazne znížilo následnú spotrebu pri leštení.

Hybridné diamantové kotúče s polyimidovou väzbou sa používajú na brúsenie nástrojov z tvrdých kovov; tieto kotúče sa pri vysokorýchlostnom brúsení nezohrievajú ani sa termicky či chemicky nezhoršujú, čo im umožňuje nielen predĺžiť dobu brúsenia a životnosť kotúča, ale aj udržať presný tvar. Kombinácia trvanlivosti a presnosti robí hybridné kotúče ideálnymi pre výrobu a ostrenie karbidových rezných nástrojov.

Kľúčové aplikácie a výhody

Hybridné kolesá s diamantovým povrchom sa intenzívne používajú v rôznych náročných výrobných odvetviach. Používajú sa tiež pri príprave karbidových nástrojov, kde musia byť nástroje trvanlivé a udržiavať svoj profil pri frézovaní závitov, vyrezávaní úkosov a obrábaní koncových ploch vrtákov, fréz a rozširovačov, čo je typické pre karbidové nástroje. Hybridná väzba umožňuje presnú kontrolu dráhy rezania aj počas dlhých výrobných cyklov, čím sa minimalizuje výpadok výroby spôsobený výmenou kotúča a/alebo jeho opravou.

Hybridné kotúče pre letecký a automobilový priemysel slúžia na precízne brúsenie súčiastok z zliatin odolných vo vysokých teplotách a kompozitných materiálov, vrátane motorových komponentov a turbínových lopatiek, kde je integrita povrchu kriticky dôležitá. Kotúče majú zabudovanú schopnosť odvádzať triesky a chladiť sa, čím sa obmedzuje tvorba tepla a potenciálne poškodenie brúsneho povrchu spôsobené týmto teplom.

Hybridné kotúče sa používajú na obrábanie safírových podkladov, kryštálov kremíka a optického skla v polovodičovom a optickom priemysle. Ide o aplikácie vysokej presnosti, kde sa hybridné kotúče môžu ukázať ako užitočné, pretože dokážu vytvoriť ultrahladký povrch bez výrazného poškodenia podpovrchu.

Kedy zvoliť hybridný kotúč namiesto konvenčného

Voľba hybridných diamantových kotúčov by mala plne závisieť od problémov s brúsením, s ktorými pracujete. Najväčšou výhodou používania hybridných kotúčov je práca s ťažko obrobiteľnými, tvrdými a krehkými materiálmi, ktoré môžu spôsobiť tepelné poškodenie, mikropraskliny alebo defekty v podpovrchu. Tieto kotúče sú obzvlášť užitočné v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysokú kvalitu povrchu, tesné tolerancie alebo dlhú životnosť kotúča.

Hybridné kotúče ponúkajú výkonnostné výhody, ktoré nemožno dosiahnuť pomocou kotúčov s pryskyrnicovou alebo kovovou väzbou pri výrobe nástrojov z tvrdých kovov, brousení keramiky alebo rezaní polovodičových materiálov. Náš tím v spoločnosti REZZ úzko spolupracuje so zákazníkmi, aby pochopil ich špecifické potreby a medzery v komunite, a až potom navrhne riešenie pre brousenie, ktoré je najvhodnejšie pre ich prevádzku. Kontaktujte nás už dnes, aby sme diskutovali o našich diamantových brúsnych kotúčoch, ktoré vám pomôžu brousit tvrdé a krehké materiály!