طراحی و کاربرد چرخ باند رزینی

1. مقدمه ای بر چرخ سنگ زنی الماس متصل به رزین

ابزارهای مواد فوق سخت بایندر رزین عمدتاً از الماس یا CBN به عنوان ساینده، پودر رزین به عنوان چسب، با مواد پرکننده مناسب، و پس از طراحی فرمول، اختلاط وزنی، پرس گرم، پخت ثانویه، پردازش بعدی و سایر فرآیندها ساخته می‌شوند که برای نیازهای مختلف سنگ زنی
در مقایسه با کلاسور سرامیکی یا چسب فلزی، دارای ویژگی های فرآیند ساخت ساده، دسترسی آسان به مواد اولیه، هزینه کم است و می تواند برای تعداد زیادی از ساینده های فوق سخت با کیفیت پایین استفاده شود، اشیاء پردازشی گسترده هستند، مانند انواع مختلف. از فولاد سخت پردازش، آلیاژ سخت، شیشه، سرامیک، سنگ و غیره.
ابزارهای ساینده فوق سخت رزین به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند زیرا خود تیز بودن خوبی دارند و به راحتی در فرآیند آسیاب وصل نمی شوند و قطعه کار دارای کیفیت سطح خوبی است و چرخ سنگ زنی به راحتی پوشانده می شود.

بایندر رزین مورد استفاده در ابزار الماس رزینی را می توان به دو دسته رزین فنولیک و رزین پلی آمید تقسیم کرد. دمای کار واقعی ابزارهای الماس رزین فنولیک بیش از 120 درجه نیست. رزین پلی آمید مقاومت حرارتی بهتری دارد و می توان برای مدت طولانی در دمای 260 درجه از آن استفاده کرد.
با رزین‌های پلی‌آمید نسبتاً گران‌قیمت، رزین‌های فنولی به‌طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار گرفتند، به‌ویژه در سال‌های اخیر که دانشمندان رزین‌های فنولی را برای تولید دمای واقعی بیش از 200 درجه سانتی‌گراد تغییر دادند، مانند 939P از Advanced Mixed Limited از انگلستان.

این مقاله عمدتاً ایده طراحی و عوامل تأثیرگذار ابزارهای الماس رزینی را معرفی می‌کند.

2. طراحی ابزار الماس باند رزین

طراحی ابزارهای الماسی متصل به رزین عمدتاً بر اساس پنج جنبه زیر است:
(1) چسبندگی باید خوب باشد.
چسب را می توان به طور یکنواخت بر روی سطح ساینده توزیع کرد، ذرات ساینده را می توان به طور محکم در ابزار ساینده کنترل کرد و می تواند محکم به ماتریس متصل شود، که نه تنها باعث می شود ساینده به راحتی از بین نرود، بلکه از چسباننده نیز جلوگیری می کند. از جدا شدن از ماتریس، تضمین ایمنی تولید.
(2) راندمان سنگ زنی بالا، مقاومت در برابر سایش خوب، پردازش خوب (یا زبری سطح).
پیوند رزین به دلیل خاصیت ارتجاعی و شکنندگی، بنابراین در سنگ زنی که خود تیز می شود، اتصال آسان نیست، اما مقاومت در برابر سایش ضعیف است.
بنابراین، هنگام مطالعه و طراحی فرمول کلاسور، باید با فرض اطمینان از الزامات صافی، نه تنها راندمان سنگ زنی بالا، بلکه تا حد امکان مقاومت در برابر سایش را نیز در نظر بگیریم.
تهیه بایندر مهم است. نسبت چسب باید به گونه ای انتخاب شود که هم بازده سنگ زنی بالا و هم مقاومت در برابر سایش خوب را برآورده کند تا از الزامات سنگ زنی و کاهش هزینه اطمینان حاصل شود.
(3) مقاومت در برابر حرارت خوب.
اگر مقاومت حرارتی بایندر ضعیف باشد، به طوری که ساینده در فرآیند استفاده در برابر دمای بالا مقاوم نباشد، مصرف سریع و حتی به دلیل بالا بودن حرارت آسیاب، به طوری که ساینده بسوزد، ترک بخورد، حلقه شود و غیره. .، بنابراین بایندر مقاوم در برابر حرارت خوب را انتخاب کنید و پرکننده مناسب را اضافه کنید تا مقاومت حرارتی آن بهبود یابد.
(2) از خنک کننده برای سنگ زنی مرطوب تا آنجا که ممکن است برای بهبود دوام ابزارهای سنگ زنی استفاده کنید.
(3) اگر از آسیاب خشک استفاده می شود، خوراک را تا حد امکان کوچک کنید تا دوام ابزار سنگ زنی بهبود یابد.
(4) استحکام بایندر باید زیاد باشد.
استحکام بایندر مستقیماً بر راندمان آسیاب، اندازه ساییدگی، کیفیت قطعه کار و عملکرد ایمنی ابزار سنگ زنی در فرآیند استفاده تأثیر می گذارد، بنابراین لازم است عوامل مؤثر بر استحکام بایندر را درک کنید.
 

عوامل اصلی موثر بر استحکام بایندر عبارتند از:

(1) افزودن پرکننده ها باعث افزایش یا کاهش استحکام بایندر می شود. اکثر پرکننده ها استحکام مکانیکی را افزایش می دهند و با افزایش مقدار پرکننده در محدوده مشخصی افزایش می یابند، اما نسبت سایش کاهش می یابد.
برخی از پرکننده ها، مانند گرافیت و دی سولفید مولیبدن جامد، پس از افزودن استحکام کاهش می یابد، بنابراین با توجه به الزامات انتخاب معقول پرکننده.
(2) چگالی تشکیل ساینده (یا تخلخل ماده ساینده) بر استحکام بایندر تأثیر می گذارد.
چگالی شکل دهی ساینده کم، تخلخل زیاد و استحکام بایندر کم است، در حالی که استحکام بایندر زیاد است.
بنابراین، طراحی منطقی پارامترهای تخلخل ابزار ساینده ضروری است.
(3) دمای سخت شدن، دمای سخت شدن ثانویه و منحنی افزایش دما قالب گیری ساینده بر استحکام بایندر تأثیر می گذارد.
سختی بایندر باید مناسب، مقاومت در برابر سایش خوب باشد.
استحکام بایندر باید با سرعت سایش ذرات ساینده الماس (یا cBN) مطابقت داشته باشد. به دلیل سایش سریع بایندر، ذرات ساینده نباید زودتر از موعد از بین بروند. در این صورت، ساینده به طور کامل استفاده نخواهد شد و در نتیجه باعث ضایعات می شود.

3. عوامل موثر بر ابزار الماس باند رزین

ابزارهای الماس رزین پس از مخلوط شدن و عمل آوری با پرس گرم از بایندر رزینی، پرکننده و ساینده الماسی ساخته می شوند.

خواص آن نیز مستقیماً تحت تأثیر رزین بایندر، پرکننده و ساینده الماس قرار می گیرد.

3.1 تأثیر کلاسور عمدتاً تأثیر نوع و محتوای کلاسور و غیره را شامل می شود

(1) ویژگی های مشترک انواع ابزار الماس باند رزین مقاومت در برابر حرارت ضعیف است، در فرآیند ماشینکاری، ابزار الماس و قطعه کار بین حرارت تولید شده توسط دمای بالا محلی به راحتی، پس از رسیدن به مقدار بحرانی، نگه داشتن صحافی رزین الماس، الماس در شرایط کاملاً کسل کننده نخواهد افتاد، به طوری که هزینه ماشینکاری تا حد زیادی افزایش می یابد.

در حال حاضر، بایندر رزین برای بهبود مقاومت حرارتی آن اصلاح شده است.

رزین فنلی اصلاح شده Gao Liangchang با آلکیل اتر مربع، و مقاومت در برابر حرارت آن می تواند به بالای 180 درجه برسد.

دو یانگ و همکاران پیش پلیمر بوروسیلیکون سنتز شده، اسید بوریک، فنل و فرمالدئید به عنوان مواد اولیه رزین فنولیک بوروسیلیکن جدید BSP، با توجه به معرفی باند BO و زنجیره سیلیکون آلی در ساختار رزین فنلی، رزین BSP دارای مقاومت حرارتی و چقرمگی عالی است، اما همچنین بهبود یافته است. مقاومت در برابر آب و پایداری ذخیره سازی رزین

شیائو دونگ ژنگ و همکاران از BMI (بیسمالیمید) برای اصلاح رزین فنلی استفاده کرد و رزین فنلی اصلاح شده با بیسمالیمید را با مقاومت حرارتی خوب به دست آورد.

(2) تأثیر محتوای چسب رزین.

محتوای چسب رزین تأثیر زیادی بر عملکرد ماشینکاری ابزارهای الماسی دارد.

برش سیلیکون تک بلوری در ادبیات چرخ سنگ زنی نازک کننده معرفی شد، محتوای چسب رزین افزایش یافت، سختی چرخ سنگ زنی افزایش می یابد، استحکام فشاری به تدریج افزایش می یابد، زمانی که محتوای چسب رزین به درجه خاصی افزایش می یابد، بیشتر از سایش چرخ سنگ زنی تمایل دارد. آهسته، سطح چرخ سنگ زنی مستعد به مسدود کردن پدیده در همان زمان، محتوا در همان زمان بالاتر است، جدی تر پدیده مسدود کردن.

(3) تأثیر اندازه بایندر رزین.

اندازه ذرات پودر رزین مورد استفاده در تولید ساینده های الماس در چین بیشتر بین 80 تا 180 مش است. در این محدوده اندازه دو عیب وجود دارد، یکی این که روی خواص شکل دهی ساینده ها تأثیر می گذارد، دیگری اینکه ممکن است بر روی خواص بایندر تأثیر بگذارد.

در فرآیند سرکوب، پودر درخت را می توان گرم کرد تا نرم شود، و دارای نقدینگی خاصی باشد، به هدف ساینده پوشش داده شده دست یابد، اما در فرآیند سرکوب، مواد چسبنده فشار در قالب است، فضا محدود است، محدوده جریان رزین محدود است، هنگامی که اندازه ذرات پودر ضخیم درخت، وجود خواهد داشت بخشی از چسب ساینده قوی نیست، که سقوط کردن بیش از حد سریع است.

3.3 تأثیر الماس ساینده عمدتاً شامل تأثیر پوشش الماس، نوع و اندازه ذرات و غیره است.

(1) پس از پوشش سطح الماس با فلز، استحکام فشاری ذرات منفرد بهبود می‌یابد و نسبت سایش کاهش می‌یابد که باعث افزایش طول عمر می‌شود.

در مقایسه با الماس بدون آبکاری، عملکرد خاص شامل جنبه های زیر است:

(1) پوشش حرارت آهسته پالس حرارتی پوشش رزین باند الماس هدایت حرارتی کوچکتر از الماس است، بنابراین ابزارهای تماسی، سنگ های الماس با دمای بالا و آنی پس از آبکاری به رزین، بنابراین محافظت از قسمت های ساینده بلافاصله رزین تحت تأثیر دمای بالا قرار نمی گیرد. آسیب؛

(2) پوشش برای بهبود استحکام پیوند الماس و بایندر، پوشش فلزی با الماس در داخل، چسب خارجی و رزین می تواند پیوند خوبی باشد.

(3) پوشش برای بهبود استحکام خرد کردن ذرات الماس، فلز آبکاری شده پس از ایجاد نقص ذرات الماس، نقش تقویت کننده ای ایفا می کند و پوشش حاوی فلز انعطاف پذیر است، برای بهبود استحکام خرد شدن ذرات مفید است.

(4) پوشش روی ذرات ساینده نقش محافظتی انزوا، انزوای اکسیژن و سایر نقش رسانه های مضر را ایفا می کند، در عین حال در سنگ زنی در دمای بالا، پوشش روی گرافیتی شدن کریستال الماس می تواند یک اثر بازدارندگی داشته باشد.

(2) تولید کنندگان مواد فوق سخت داخلی و خارجی طبقه بندی نسبتاً دقیقی از ساینده فوق سخت ایجاد کرده اند، که در میان آنها ساینده الماس با کیفیت پایین یا ساینده الماس با خاصیت خود تیز و خرد شدن بالا که توسط فناوری ویژه درمان شده است عمدتاً در تهیه مواد استفاده می شود. ابزارهای الماسی متصل به رزین