چرخ های سنگ زنی الماس ابزاری بسیار مؤثر برای سنگ زنی مواد سخت و شکننده مانند کاربید ، شیشه ، سرامیک و سنگهای قیمتی هستند. در سالهای اخیر ، با توسعه سریع فن آوری سنگ زنی با سرعت بالا و بسیار دقیق ، تقاضای بیشتری در چرخ های سنگ زنی قرار گرفته است. چرخ های سنگ زنی با رزین دارای رزین دیگر نیازهای تولید را برآورده نمی کنند. چرخ های سنگ زنی با فلزی ، به دلیل خاصیت قابل توجه آنها مانند استحکام پیوند بالا ، شکل گیری عالی و عمر طولانی مدت ، مورد استفاده گسترده قرار گرفته اند.
چرخ های سنگ زنی الماس با فلزی بسته به روش تولید آنها ، در درجه اول به دو نوع ، سینتر و برقی تقسیم می شوند. برای استفاده کامل از خواص فوق العاده ، نوع جدیدی از چرخ سنگ زنی ، چرخ های سنگ زنی فوق العاده با درجه بالا با دمای بالا ، در اوایل دهه 1990 با استفاده از یک فرآیند برازلینگ با درجه بالا توسعه یافت. این نوع چرخ سنگ زنی هنوز در چین در دست توسعه است.
1. چرخ های سنگ زنی الماس سستی
چرخ های سنگ زنی با پیوند فلزی به طور معمول با استفاده از یک فرآیند پخت با درجه حرارت بالا با استفاده از فلزات مانند برنز به عنوان پیوند تولید می شوند. آنها استحکام پیوند بالایی ، شکل پذیری عالی ، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا ، هدایت حرارتی عالی ، مقاومت در برابر سایش ، عمر طولانی مدت و توانایی مقاومت در برابر بارهای سنگین را ارائه می دهند. از آنجا که چرخ سنگ زنی در طی فرآیند پخت و پز به ناچار کوچک می شود و تغییر شکل می دهد ، باید قبل از استفاده شکل بگیرد. با این حال ، پانسمان دشوار است. روش متداول فعلی سنگ زنی چرخ ، با استفاده از غلطک ها ، نه تنها وقت گیر و فشرده کار است ، بلکه منجر به ریختن ذرات الماس قابل توجه در طی فرآیند پانسمان می شود و در نتیجه سایش و پارگی قابل توجهی و دقت کمرنگ می شود.
2. چرخ های سنگ زنی الماس برقی. مزایای چرخ های سنگ زنی الماس برقی:
① فرآیند آبکاری ساده است و به حداقل سرمایه گذاری نیاز دارد و تولید آن آسان است.
② نیازی به پانسمان نیست و استفاده از آنها را آسان می کند.
③ ساختار تک لایه سرعت کار بالایی را امکان پذیر می کند ، در حال حاضر به 250-300 متر بر ثانیه در خارج از کشور می رسد.
④ علی رغم داشتن تنها یک لایه الماس ، آنها هنوز طول عمر کافی دارند.
⑤ برای چرخ های سنگ زنی غلتکی که نیاز به دقت بالایی دارند ، آبکاری تنها روش تولید است. دقیقاً به دلیل این مزایا ، چرخ های سنگ زنی برقی دارای موقعیت غالب غیرقابل انکار در سنگ زنی با سرعت بالا و فوق العاده بالا هستند. چرخ های سنگ زنی الماس برقی دارای اشکالاتی هستند: فلز پوشش فاقد پیوند متالورژی شیمیایی قوی با بستر و سطوح ساینده است. ساینده به طور موثری صرفاً مکانیکی در فلز پوشش تعبیه شده و در نتیجه نیروی نگهدارنده ضعیف ایجاد می شود. ذرات الماس به شدت بارگیری می شوند ، در حین سنگ زنی کارآمد به راحتی در حال سقوط (یا خاموش شدن) هستند و منجر به خرابی کلی می شوند. برای افزایش نیروی نگه داشتن ، باید ضخامت پوشش افزایش یابد ، که باعث کاهش ارتفاع ساینده و فضای تراشه می شود و چرخ سنگ زنی مستعد ابتلا به گرفتگی ، اتلاف حرارت ضعیف و سوزاندن در سطح قطعه کار است. در حال حاضر ، تولید چرخ سنگ زنی داخلی داخلی هنوز به توپوگرافی چرخ بهینه دست نخورده برای شرایط پردازش بهینه نشده است. این اشکالات ذاتی چرخ های سنگ زنی الماس برقی تک لایه به طور قابل توجهی کاربرد آنها را در سنگ زنی با راندمان بالا محدود می کند.
3. چرخ های سنگ زنی الماس بریده تک لایه
برای به حداکثر رساندن اثربخشی الماس ، لازم است که نیروی نگهدارنده پیوند بر روی الماس را افزایش داده و استحکام پیوند چرخ را بهبود بخشید. چرخ های سنگ زنی فوق العاده با درجه بالا و با درجه حرارت بالا با دستیابی به یک پیوند متالورژی شیمیایی بین الماس ، چسبان و بستر فلزی ، بر کاستی های چرخ های سنگ زنی برقی غلبه می کنند و در نتیجه قدرت پیوند بالایی دارند. حفظ ضخامت لایه پیوند تنها در 20 ٪ تا 30 ٪ از ارتفاع دانه ساینده امکان سنگ زنی با بار بالا ، پر سرعت و کارآمد را فراهم می کند. دانه های ساینده را می توان محکم نگه داشت و به چرخ های بریده اجازه می دهد تا به ارتفاع دانه در معرض 70 ٪ تا 80 ٪ برسند. این باعث افزایش فضای تراشه ، کاهش گرفتگی چرخ می شود و استفاده از ساینده را به حداکثر می رساند.
در همان شرایط پردازش مانند چرخ های سنگ زنی برقی ، چرخ های فوق العاده با دمای بالا ، با درجه بالا ، نیروهای سنگ زنی کمتری ، از دست دادن برق و دمای سنگ زنی را فراهم می کنند و سرعت کار بیشتری را امکان پذیر می کنند. این امر به ویژه برای سنگ زنی با سرعت بسیار بالا بیش از 300 تا 500 متر بر ثانیه قابل توجه است. چرخ های سنگ زنی الماس بدون پوشش تک لایه و با درجه بالا با دمای بالا با برزیل آلیاژ CR-AG-CU با استفاده از برزمی با فرکانس بالا در 780 درجه به مدت 35 ثانیه ، و به دنبال آن خنک کننده طبیعی به وجود می آیند. این به پیوند محکمی بین الماس و بستر فولادی می رسد. طیف انرژی اشعه ایکس و تجزیه و تحلیل پراش پرتو X نشان داد که CR3C2 بین CR و الماس تشکیل شده است ، و (FexCry) C بین CR و ماتریس فولادی تشکیل شده است. آزمایش های تطبیقی با لحیم کاری بدون CR نشان داد که این عامل اصلی برای دستیابی به استحکام پیوند زیاد بین لایه آلیاژ و ماتریس الماس و فولاد است. آزمایش های سنگ زنی همچنین تأیید کرد که الماس از قدرت نگهدارنده بالایی برخوردار است.