如何选择适合的结合剂
超硬磨具是由磨粒、气孔、结合剂三者共同组合形成。结合剂是制作磨具博客缺少的部分、其作用是将磨粒结合成具有一定几何形状,并把持住磨粒使其在加工中承受磨削力而起切削作用。超硬磨具结合剂主要有三大类
1. 树脂结合剂(树脂CBN砂轮):其本身具有良好的(弹)性和有抛光作用,形成磨具后,仍具有良好的自锐性,不易阻塞,修整少,而且磨削效率较高、磨削温度较低、磨削表面光洁度高,所以应用十分广泛。与金刚石磨料结合形成树脂结合剂金刚石磨具,经常应用于硬质合金工件。以及部分非金属材料的半精磨、精磨等;与树脂结合剂形成树脂结合剂立方氮化硼磨具,主要应用于高钒高速钢刀具的磨合工具钢、磨具钢、不锈钢和耐热合金工件的半精磨、精磨等。但树脂结合剂对磨料的把持性较差,耐热性也较差,导致高温磨削下磨具的磨损大,尤其在大负荷磨削时为明显。常以泵用镀附金属衣磨料来加以改善。
2. 陶瓷结合剂(陶瓷CBN砂轮):此结合剂对磨料的结合(强)度优于树脂,形成磨具后,工件表面容屑性能好,所以不易阻塞、切削锋利、磨削效率高,以及热膨胀最小,容易控制加工精度。这些特点有利于磨削过程的平稳进行,在磨具的整形和修整方面,操作起来相对容易,一般用于粗磨,半精磨,以及接触面大的成型磨削等,所以陶瓷结合剂烧结时必须温度很低,目前技术上还有较大难度,使得陶瓷结合剂金刚石磨具应用少,所以陶瓷结合剂主要还是应用在耐热性较好的立方氮化硼磨具。
3. 金属结合剂(金属CBN砂轮):有青铜结合剂和电镀结合剂。电镀结合剂是一种结合强度更高的结合剂,一般将单层或多层磨粒用电镀方法在金属基体上,该结合剂磨具工作表面上单位面积的磨粒数比其他几种结合剂高的多。而且磨粒都裸露出结合剂表面,因而切削锋利,磨削效率高。但受镀层的限制,磨具总的使用寿命不高,一般用于特殊加工、如成型磨削用磨具、小磨头、套料刀、电镀铰刀、锉刀等。随着技术水平的不断提高,CBN电镀金属结合剂磨具的日益扩大,特别在加工各种钢类零件的小孔、型腔时更为突出,不仅磨削效率高、经济性好、还可以获得较好的形状精度。青铜结合剂磨具是以钢粉,锡粉为主要材料和补充改善其性能的其它材料,充分混合,再将磨料加入其中混合均匀,然后置于磨具中压制成型,烧结而成。该种磨具的结合剂和磨粒的结合强度高,耐磨性好,磨损小、然后使用寿命长,而且能够保持良好的形状,能够承受较大的负荷,但缺点是自砺性差,表面易阻塞、发热大、修整也十分困难。主要用于玻璃、陶瓷、石材、建材、混凝土、半导体材料等非金属材料的粗磨、精磨、和切割工序,少量用于硬质合金,复合超硬材料的磨削加工,以及成型磨削和各种珩磨,电体磨削等。