摘要 《空心球形復合磨料研制與工業化生產應用》課題被列入2002年河南省科技攻關計劃,該項目由鄭州星光達科技開發有限公司(http://haxgdk.yanmo.net)承擔,由鄭州磨料...
《空心球形復合磨料研制與工業化生產應用》課題被列入2002年河南省科技攻關計劃,該項目由鄭州星光達科技開發有限公司(http: //haxgdk.yanmo.net)承擔,由鄭州磨料磨具磨削研究所、鄭州機械研究所,鄭州白鴿集團,鄭州中原樹脂砂輪廠,洛陽北苑特種陶瓷有限公司等單位協作共同研發。該產品填補了國內空白。該項技術成果與2005年4月被國家專利局授予發明專利證書,屬于國內具有獨自自主知識產權的創新科技成果。為了進一步推廣空心球形復合磨料的應用,推動行業技術進步,本文對空心球復合磨料進行簡單的介紹。
空心球磨料是由德國Hermes公司于上世界七十年代初研發成功的,并在世界許多國家進行了專利申請和注冊。SG 磨料實際上是一種溶膠—凝膠——燒結氧化鋁磨料,于上世紀八十年代中期,由美國3M和Norton公司創新推出。3M公司的牌號為 Cubitron.Norton公司名為SG磨料。現在德國Hermes公司也能生產制造這種磨料,并命名為“寶石藍”(Sapphire bule),代號CB.
空心球形復合磨料(HSCA)在研制過程中綜合并汲取了Hermes空心球磨料和SG磨料的優點,形成了自己的技術特色。其所用磨料微粉可根據用途不同選用氧化鋁、碳化硅、鋯剛玉、碳化硼、人造金剛玉和CBN超硬磨料等。
1、物理特能
粒徑:0.2~2.0mm;
密度 g/cm ; (自然堆積) 0.6-0.9
熔點 (T2): ≥1400℃
比電阻:10 ~10 歐姆?厘米
導熱系數:0.07~0.12千卡/米?時?度
導溫系數:0.0000903~0.0015㎡/時
2、化學性能
耐水、耐油、耐電鍍液、耐一般酸堿,化學性能穩定
磨削特性
3、磨削原理
①空心球形復合磨料改變了磨料的幾何形狀,其壁厚與直徑之比約為1:10。在磨削過程中,有二分之一以上的磨料工作前角為正方向(90°),其薄壁猶如無數把開過刃的尖刀,把通常意義上的研磨變成了微觀上的車削和刮削。從而極大地的提高了磨具的鋒利度和自銳性。
②比重小,自然堆積密度為普通磨料的1/2~1/3。根據添加量的多少,能方便、精確地設定磨具的組織號。甚至可以全部采用HSCA制造出密度小于1的磨具。同時還可以解決細粒度、大氣孔、高強度之間的矛盾。均勻分布的封閉型圓形氣孔能有效地釋放應力,避免應力集中,阻止裂紋的萌生和擴展,從而提高磨具的回轉強度。
③能有效地減少磨具密度,降低離心力水平。HSCA制造的磨具自銳性好,始終保持鋒利,所以工作中一般不需要人為修整,因而使用壽命更長。例如采用空心球磨料制造的砂布,比同樣材質的普通磨料制造的砂布,使用壽命可提高5~10倍。
④采用HSCA制造的磨具氣孔率大,減少了磨具與工作之間的接觸面積和由摩擦而產生的熱量。散熱、排屑條件好,被磨工件受熱影響區小,因而可以得到更為理想的表面加工質量,同時還可降低能量消耗。
HSAC屬于預埋型封閉式氣孔,自身無揮發、耐高溫、變形小,是環保型造孔材料。同時又是一種高效磨料。主要適用于:
1、涂附磨具:如砂布、砂帶、砂紙、鋼紙磨盤等。
2、有機磨具:如樹脂磨具、橡膠磨具、PVA拋光磨具等。
3、無機磨具:如陶瓷磨具、澆鑄成型磨具等。
4、高級隔熱:保溫材料及絕緣耐火材料。
HSAC是一種新型磨料,對它的開發和利用,還處于起步階段,希望本文能夠起到拋磚引玉的作用,因為更多的業內人士關注其發展和推廣應用,推動磨料磨具磨削行業的技術進步。