Что такое суперабразивы?
Суперабразивы — это особая категория материалов, используемых для шлифования и резки различных поверхностей. Впервые этот термин был введен в 1970-х годах, когда компания General Electric (GE) представила новый вид режущих инструментов, основанных на поликристаллическом алмазе (PCD). Эти суперматериалы значительно превосходят традиционные шлифовальные инструменты по твердости и долговечности.
Суперабразивы представляют собой высокотехнологичные решения, способные обрабатывать даже самые твердые материалы, такие как металлы, стекло и керамика. В отличие от обычных абразивов, суперабразивы обладают уникальными свойствами, которые делают их идеальными для использования в современных производственных процессах.
Твердость материалов
Чтобы один материал мог эффективно обрабатывать другой, он должен быть тверже его. Твердость материала — это его устойчивость к механическим нагрузкам, и эта характеристика имеет огромное значение для обеспечения надежности инструмента в процессе работы. С течением времени материалы, используемые для создания деталей, стали более стойкими к износу. Развитие новых металлических сплавов и биметаллических конструкций позволило создать детали, которые являются более прочными и долговечными. Так, с улучшением характеристик этих материалов отношение к их обработке изменилось, и теперь требуется специальное оборудование для достижения необходимых допусков.
Как используют суперабразивы?
Суперабразивы, такие как поликристаллический алмаз и поликристаллический кубический нитрид бора (PCBN), интегрированы в методы механической обработки, где высокая точность и скорость являются критически важными. Они применяются в различных производственных отраслях, включая автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность и медицину. Например, поликристаллический алмаз хорошо подходит для обработки цветных металлов, таких как алюминий и медь, в то время как деревообрабатывающее и пластмассовое оборудование обычно работает с PCD.
Ключевым моментом в использовании этих суперабразивов является способ связывания их с подложкой. Использование различных связующих материалов — например, керамики, метала или смолы — существенно влияет на производительность инструмента. Многие специалисты отмечают, что керамическое связывание чаще всего приводит к более высокой эффективности резания.
Одним из наиболее заметных преимуществ суперабразивов является их удивительная способность к самоочищению во время шлифования. Когда алмазные кристаллы изнашиваются, они образуют острые края, которые продолжают эффективно обрабатывать материал. Благодаря этому суперабразивные инструменты могут работать на более высоких скоростях, снижая при этом тепловую нагрузку и потребление электроэнергии.
Технологические достижения и инновации
Развитие технологий и методов производства суперабразивов позволяет постоянно повышать преимущества их использования. Станки, разработанные для работы с этими инструментами, способны достигать невероятной скорости и точности, что делает процесс правки и шлифования гораздо более эффективным. Параметры, такие как скорость подачи и скорость вращения, становятся критически важными при работе с новыми материалами.
Современные инструменты, произведенные с использованием PCD и PCBN, обладают уникальной способностью затачиваться только другими суперабразивами. Алмазные круги являются единственным вариантом для шлифовки таких инструментов. Это создает дополнительное требование к качеству и характеристикам шлифовальных кругов, которые должны соответствовать пользовательским требованиям.
