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超硬材料磨具的发展趋势
来源:磨商网|《磨料磨具》 作者:admin 发布日期:2012-12-23 点击次数:2822
超硬材料磨具主要有两大类:超硬材料固结磨具和超硬材料涂附磨具。超硬材料固结磨具又分为通用磨具,专用磨具和其它磨具。通用磨具包括:普通砂轮、磨石、磨头。专用磨具包括:石材磨边轮,磨盘,磨头,磨辊。

    超硬材料固结磨具,将金刚石或立方氮化硼(CBN)磨料用树脂结合剂,金属结合剂、陶瓷结合剂粘附在金属基体上(或电镀体)制成各种形状的砂轮。它与普通砂轮比较有下列优点特性:
    1、磨削效率高,磨削时产生热量少,减少或避免工件表面烧伤和开裂,而且降低设备磨损过程中的能耗。
    2、超硬材料砂轮耐磨性高,磨削质量好,精度高,磨具磨耗少,使用寿命长。
    3、超硬磨具工作效率高,环保好(加工过程中灰尘少),有利于改善工人劳动环境和劳动绩效。

    近年来随着世界高新技术的快速发展,磨料磨具新技术新工艺新产品不断的出现,如:磨削磨床,数控磨床等新技术产品迅速发展。加工领域对磨具的要求提高了,普通磨具不能满足特殊使用要求。中国的人造金刚石产量居世界第一(约有50亿克拉),价格低。近年来我国立方氮化硼产量大幅度增加,这较普通磨料(如刚玉,碳化硅)有竞争优势。金刚石会取代碳化硅,立方氮化硼会取代白刚玉等磨料。值得一提的是陶瓷地板砖的生产,目前广泛采用菱苦土结合的碳化硅磨块,最近逐渐被金刚石磨块取代。
    超硬材料砂轮有树脂结合剂砂轮、金属结合剂砂轮、陶瓷结合剂砂轮,我国是世界上树脂结合剂磨具的生产大国,但目前生产的产品以中低档为主。由于树脂结合剂对金刚石浸润性不好,结合剂与金刚石难以形成化学键结合,因此,金刚石的把持能力差,产品的耐用度和磨削效率等影响硬质金属加工。所以树脂结合剂砂轮不能满足生产要求。
    随着高速磨削和精密磨削技术的发展,对砂轮提出更高的要求,以金属粉末为结合剂制成的磨具、金刚石砂轮,硬度高,导热性好,耐磨性好,工作使用寿命长。金属结合剂砂轮,结合剂与金刚石之间结合强度高,磨削力强,使用寿命长,在超硬行业、陶瓷行业、石材机械加工行业等应用广泛。据统计,国内金属结合剂砂轮生产厂家有200多家,但生产规模小、分散,产品以中低档为主。目前有些厂家将用自动压制成型一批量烧结技术,提高了磨具的性能,有的厂家采取各种新技术,对磨料表面进行镀覆,并采用有序排列金刚石烧结料处最里的位置,并对磨料结合剂采取各种预合金化的方法,以节约更多价格较高的金属,使产品性价比达到最高。
    随着我国汽车工业、航空航天、机械加工等行业的发展。陶瓷结合剂超硬磨具成为行业的热点。陶瓷结合剂是目前应用日益广泛的一种结合剂,其性能介于金属和树脂结合剂之间,特别值得一提的是陶瓷结合剂磨具中有较多气孔,有利于冷却排屑,故磨削时不易堵塞、不易烧伤工件,能够很好的满足难加工材料和高效磨削的需要。它的磨削效率高,表面质量高,精度高受到市场青睐。为了提高精度、提高效率、降低成本,各磨具厂都在努力开发新产品。近年来快速开发的陶瓷结合剂CBN砂轮和金刚石砂轮的应用,从超硬材料涂附磨具:有砂带,磨盘,抛光盘,磨轮等,其应用日益广泛。从日常的民用砂纸砂布到技术含量高的超硬涂附磨具,在工业上用精度加工的汽车工业级数控机床、砂带磨床。用金刚石或立方氮化硼(CBN)磨料制成砂带磨盘磨轮。目前市场潜力大,但国内起点晚,发展速度快,每年以30-40%的速度增长。我们足以相信高性能、高寿命的金刚石砂带,会成为今后砂带磨床的重要工具。普通磨料砂带会逐渐淡化。因为我国是金刚石生产大国,合成金刚石的设备大型化,合成技术不断地提高,产量过剩,价格也会不断的下滑,会被磨料磨具行业所接受。特别是今年以来,有些磨具厂用金刚石磨料代替普通磨料碳化硅,立方氮化硼(CBN)取代白刚玉,因为碳化硅是属于高污染高耗能产品,是国家调整治理范围来改造培烧生产工艺,扬言推倒火焰窑,用燃气节能环保随道窑高新技术设备。
    总之,随着时代的进步,科学技术的发展,先进设备的生产,从目前国内外的生产发展情况来看,超硬材料磨料磨具在我国今后会更快速的发展。(文/瞿铭  湖南超硬材料协会秘书长)
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