涂附磨具制造中常涉及到的三大要素是基材、磨料和粘结剂。这三种要素的任一种的改进,都会使涂附磨具产品性能发生变化。当今涂附磨具正朝着专用、精密、强力高效的方向发展,而高效则以高速、强力、重负荷打磨为主。
基材:
基材是涂附磨具磨料和黏结剂的承载体,是提供磨削或抛光加工的基础材料。基材主要分为4种:纸基、布基、复合基和无纺布。
目前,我国国产纸的强度、均匀性、耐水性均达不到砂带生产的要求,砂带用纸基材多半进口,砂带纸基中耐水纸已从浸渍纸发展到乳胶纸。
布基产品各种性能优于纸基,而且随着涂附磨具朝高效、高速、重负载及专用精密方向发展,布基产品也经历了一个从普通棉布基到合成纤维的研制和使用过程,并逐步代替了传统的棉布。现在布基材料种类有棉、麻、人造纤维、合成纤维和聚酯纤维等。
近十年来,在大面积强力磨削方面大力发展了人造棉和聚酯纤维布,特别是后者,它具有更好的抗拉强度和较低的伸长率、耐热性、耐水性好,表面平整,经处理后径向强度高,因此,使用它作为砂布和其它涂附磨具基材是目前的一个趋势。
在精密磨削领域,轻型柔软基材和聚酯透明薄膜基材制成的砂带和超硬材料涂附磨具,可用于加工精度要求高的曲轴抛光、磁头精加工及光纤头的表面抛光,这类产品以美国3M公司的SMSD系列产品为代表。
磨料:
磨料是涂附磨具上起磨削、研磨和抛光作用的一种粒状材料。磨料总的来说分为天然磨料和人造磨料。
人造磨料包括锆刚玉、棕刚玉、黑绿碳化硅,人造金刚石、立方氮化硼等。近年来,由于我国超硬材料产量的大幅提升和成本的下降,为在涂附磨具上的应用提供了极为有利的条件。金刚石砂带的高寿命是碳化硅砂带的5000倍以上,尤其适合加工硬脆的难加工材料或用于特殊用途的高精度、超高精度产品的加工,诸于硬质合金零件的抛磨加工、宝石、陶瓷的软磨轮异型抛光和牙科用的金刚石砂带等等。
立方氮化硼砂带更适合于砂带磨削机床对钢件的加工,从一般的砂带平面磨床、内外圆磨床到数控多工位自动砂带磨床在机械工业、汽车制造业的应用与日俱增。美国3M公司已经有许多成熟的产品,为什么未见引进到我国生产?我国虽已成为世界超硬材料磨具磨料的*大出口国,却几乎没有本国生产的超硬材料涂附磨具产品。
粘结剂:
将超硬材料磨粒粘附在基材上的粘结剂是涂附磨具的重要组成部分。
黏结剂是起粘结磨料和基材的作用,使磨具具有一定的形状和強度。涂附磨具中的粘结剂一般由基材处理剂、底胶、复胶等构成。
影响涂附磨具粘结強度的主要因素是黏结剂的种类和数量。
发达国家制造涂附磨具所使用的粘结剂,专用性日趋细化,产品不同,使用的粘结剂也不相同。
我国目前生产的涂附磨具所使用的粘结剂品种单一,适应性比较差,使用起来很不方便。
砂带磨削技术的发展:
砂带磨削具有以下特点:
1、由于砂带有较长的周长,散热快,使磨粒得到很好的冷却,不容易产生工件表面烧伤。
2、由于砂带自身有很好的挠性和柔性,与工件是柔性接触,具有很好的磨合和抛光作用,适应零件的各种形状。
3、砂带磨削生产效率高,在材料去除率方面,砂带磨床远远超过了砂轮磨床。
4、磨削质量好。
5、适用范围广,砂带磨削几乎可以加工所有的工程材料。
6、生产成本低,经济效益好,砂带磨削的磨削比可达到300:1至400:1,而砂轮磨削仅为30:1。
7、超硬材料涂附磨具*大优点是耐磨,工作寿命长。由于超硬材料砂带比目前大量使用的耐水砂纸和砂布有着超乎寻常的寿命,其在木材加工和家具业中的潜在市场前景不可估量。
欧美工业发达国家十分重视砂带磨削技术的开发研究和应用,应用范围正在扩大之中,从一般家庭生活和各种手工的磨削抛光,到各个工业生产加工领域无所不用。尤其值得注意的是超硬材料砂带的成功应用,在磨削难加工材料诸如硬质合金、宝石、陶瓷、钛合金等方面,超硬材料砂带显示出独特的优势,从用作一般精度要求的工件磨削发展到高精度、超高精度零件的磨削,如成功地应用于磨盘、磁头、录像机、复印机和光导纤头等精密零件的磨削抛光。
由于超硬材料砂带的应用,使砂带工作寿命大幅度提高,使得砂带磨削领域扩大,可用于湿磨、干磨、高速磨、大吃刀深度的重磨削以及高精度精密零件磨削抛光,享有“万能磨削”的美誉。
超硬材料砂带不仅是高科技的涂附磨具产品,也是高附加值高效益产品,它的质量和水平往往标志一个国家涂附磨具生产加工水平。
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