Термин «суперабразив» использовался для описания новых вариантов режущих инструментов на основе поликристаллический алмаз (PCD), разработанный компанией General Electric (GE) в США в 1970-х годах. Эти очень твердые, хрупкие соединения были усовершенствованием доступных шлифовальных и режущих инструментов, хотя для их правильного использования требовались новые методы. Материалы настолько твердые, что только алмазные отрезные круги можно использовать для придания формы режущим инструментам, изготовленным из этих составов.
Чтобы один материал полировал другой, первый материал должен быть тверже второго. Твердость является полуколичественной величиной и относится к общей способности материала избегать разрушения при приложении силы. Твердость обычно ассоциируется с надежностью в использовании и долговечностью. Материалы, используемые в ответственных деталях, стали более твердыми и устойчивыми к истиранию по мере усовершенствования металлических сплавов и биметаллических конструкций. Эти детали должны быть обработаны в соответствии со спецификацией, чтобы соответствовать самым высоким допускам, одной формовки недостаточно».
По мере того как металлические детали становились прочнее, разрабатывались более твердые материалы для режущих инструментов, в том числе углерод инструментальная сталь, быстрорежущая сталь и литейные сплавы. Также использовались материалы на основе керамики, такие как цементированные карбиды и металлокерамика. Появление суперабразивов значительно расширило возможности производителей инструментов.
Суперабразивы GE PCD состоят из алмазного слоя размером в микрон — 3,3 × 10-6 футов или 1 × 10-6 метров — алмазного слоя, связанного с карбидной подложкой. PCD представляет собой синтетический алмаз, состоящий из нескольких кристаллов. Во время шлифовки эти кристаллы отламываются и оставляют более острые края для продолжения полировки. Чистые края осколков легче очищают шлифовальную поверхность, избегая закупоривания поверхности. Этот атрибут самоочистки позволяет шлифовальному кругу работать на более высоких скоростях и снижает электрическую нагрузку. , и производит меньше тепла.
Поликристаллический кубический нитрид бора (PCBN) представляет собой аналогичный класс суперабразивов, который заменяет кристаллы алмаза кубическими кристаллами бора. PCD используется для цветных металлов, таких как алюминий и медь, а также для органических материалов, таких как пластмассы, резиновые смеси и дерево. Материалы PCBN используются для черных металлов, таких как серый чугун. В обоих типах суперабразивов средства, с помощью которых агент связывается с подложкой, также важны для производительности. Керамическая связка во многих случаях превосходит металлическую или смолу, демонстрируя превосходную кромку металла. связующие агенты и агрессивная резка смоляных агентов.
Чтобы использовать суперабразивные режущие инструменты, производители инструментов должны были изучить новые методы. Раньше удачные комбинации скорости подачи и скорости круга не позволяли производить качественную продукцию. В результате шлифовщики разработали новое оборудование и процессы для работы с новыми материалами».
Режущие инструменты из PCD и PCBN сами по себе могут шлифоваться только более твердыми материалами. Только алмазные круги способны шлифовать суперабразивные материалы. Круги должны быть тщательно подобраны в отношении типа алмаза, размера кристаллов и хрупкости, чтобы эффективно шлифовать эти сверхтвердые материалы».
