Применение технологии сверхтвердого абразивного покрытия в смоляных абразивных материалах

Срок службы и эффективность использования алмазного / CBN абразивного инструмента со смоляной связкой ,не только связаны с выбранным сверхтвердым абразивом, но также зависят от способности соединения между абразивом и связкой. Однако в реальных условиях алмаз и CBN являются хрупкими материалами. Из-за производства и обработки часто возникают определенные кристаллические дефекты и включения на поверхности и внутри абразивных зерен. Вышеуказанные дефекты относительно больше в абразивах, выбранных смоляной связкой , чтобы снизить ударную вязкость, во время процесса шлифования легко сломаться и потерять функцию шлифования. С другой стороны, из-за плотной структуры ковалентной связи алмаза и CBN, он обладает высокой поверхностной энергией и его трудно хорошо пропитать связующим из смолы. В основном нет химической (или металлургической) связи между абразивными частицами и связказми, что приводит к абразивным частицам большинство из них механически инкрустированы связкой, и сила связывания связующего агента с абразивными частицами является слабой. Вышеперечисленные проблемы будут серьезно влиять на эксплуатационные характеристики сверхтвердого абразивного инструмента со связующим смолой. Поэтому то увеличить прочность абразивных частиц, повысить коэффициент использования сверхтвердого абразива или улучшить способность связывания абразивных частиц и связок, требуется улучшить физико-химические свойства поверхности абразивных частиц.

Технология поверхностного покрытия, как правило, относится к способу использования технологии обработки поверхности для нанесения покрытия, нанесения и покрытия других материалов на поверхности сверхтвердых абразивов, чтобы вызвать изменения в состоянии, форме или физических и химических аспектах поверхности абразивных частиц, и обычно называется покрытие для поверхностей сверхтвердых абразивов. В качестве материала покрытия обычно используется металл, такой как медь, никель, титан и т. д ., толщина покрытия может составлять от десятков нанометров до миллиметров, в настоящее время более зрелой технологией является технология нанесения покрытия методом электропокрытия и химического покрытия. Поверхность покрытых сверхтвердых абразивных частиц обладает общими свойствами гальванического материала. Слой покрытия и поверхность сверхтвердых абразивных частиц могут быть химически связаны или могут быть физически осаждены или связаны. Целью поверхностного покрытия является придание частиц сверхтвердого материала с особыми физическими и химическими свойствами, тем самым улучшая его эффект использования.

Согласно промышленным экспериментам и теоретическому анализу, по сравнению покрытия с тем,что без покрытии поверхности, имеет следующие преимущества:

(1) Прочность абразивных частиц можно увеличить на 20-60%. После химического покрытия и электропокрытия для сверхтвердых абразивов, с одной стороны, улучшается хрупкость смолы алмаза и CBN, которая может противостоять воздействию больших внешних сил, с другой стороны, во время процесса покрытия, гальванический раствор проникает в трещины, поры и пустоты на поверхности абразива, в целях устранения дефектов и укрепления смолы алмаз и частицы CBN.

(2) Улучшается смачиваемость соединения смолы с абразивной поверхностью. После поверхностного химического покрытия и электропокрытия ,поверхность сверхтвердых абразивных частиц обладает характеристиками аналогичных металлов, прочность сцепления между металлом и смолой выше, чем прочность соединения абразивных частиц и смолы, тем самым улучшая характеристики сцепления абразивных частиц ,и повышая долговечность абразивного инструмента. Исследования показали, что при сухом шлифовании твердых сплавов около 70% абразивных частиц не полностью утилизируются и отпадают напрямую. После использования смолы алмаза и CBN с металлическим покрытием, эта ситуация может быть значительно изменена.

(3)  Алмаз  из смолы и CBN с  металлизациями имеют хорошую теплопроводность и электропроводность. Тепло шлифования, генерируемое в процессе шлифования, сначала передается металлическому предмету одежды, а затем быстро переносится в окружающее связующее через предмет металлического предмета .Металлический предмет одежды действует как хороший тепловой барьер, поэтому накопление тепла при шлифовании меньше, Вероятность того, что связующий агент из смолы вокруг алмаза из смолы и CBN достигнет температуры карбонизации и разложится, является относительно небольшой, что обеспечивает способность связки связывать абразивные частицы и полностью проявлять эффект шлифования абразива.

По сравнению медного покрытия с  никелированием  поверхности для абразивных частиц алмаза из смолы и CBN имеют более мягкую твердость, более низкую коррозионную стойкость и лучшую теплопроводность, для абразивных материалов на основе смолы можно использовать два разных покрытия, благодаря прочности никелирования это намного выше, чем у меди, поэтому он оказывает сильную поддержку и усиливает воздействие на абразивные частицы низкой прочности. Особенно колючее покрытие очень выгодно для срока службы абразива со смоляной связкой.

Хотя сверхтвердый абразив после поверхностного покрытия обладает многими превосходными характеристиками, следует отметить, что абразив после нанесения покрытия также имеет некоторые недостатки, в основном из-за того, что это влияет на самоочищение алмаза и CBN, поэтому  во время процесса шлифования потребляемая мощность станка увеличивается(увеличение примерно на 10-20%). Следовательно, при использовании сверхтвердого абразива с обработкой  покрытием формула соединения смолы также должна быть правильно отрегулирована, в противном случае это приведет к тому, что шлифовальный круг не будет производить кромку, блокировать или сжигать заготовку.