Kas yra superabrazyvai?

Terminas „superabrazyvai“ buvo naudojamas apibūdinti naujas pjovimo įrankių, pagrįstų polikristalinio deimantų (PCD) medžiaga, variantus, kurį aštuntajame dešimtmetyje JAV sukūrė General Electric (GE) kompanija. Šie labai kieti, trapūs junginiai pagerino turimus šlifavimo ir pjovimo įrankius, tačiau norint juos tinkamai naudoti, reikėjo naujų metodų. Medžiagos yra tokios kietos, kad iš šių junginių pagamintiems pjovimo įrankiams formuoti galima naudoti tik deimantinius pjovimo ratus.

Kad viena medžiaga šlifuotų kitą, pirmoji medžiaga turi būti kietesnė už antrąją. Kietumas yra pusiau kiekybinė vertė ir nurodo bendrą medžiagos gebėjimą išvengti lūžimo veikiant jėgai. Kietumas paprastai siejamas su tvirtumu naudojant ir ilgaamžiškumu. Medžiagos, naudojamos svarbiose dalyse, tapo kietesnės ir atsparesnės dilimui, nes buvo tobulinami metalų lydiniai ir bimetalinės konstrukcijos. Šios dalys turi būti apdirbtos pagal specifikaciją, kad atitiktų didžiausius leistinus nuokrypius, vien formavimo nepakanka.

Metalinėms dalims stiprėjant, buvo sukurtos kietesnės pjovimo įrankių medžiagos, įskaitant anglinį įrankių plieną, greitaeigį plieną ir liejinius. Taip pat buvo naudojamos keraminės medžiagos, pavyzdžiui, cementuoti karbidai ir kermetai. Superabrazyvų pristatymas labai išplėtė įrankių gamintojo galimybes.

GE PCD superabrazyvai susideda iš mikrono dydžio – 3.3 × 10–6 pėdų arba 1 × 10–6 metrų – deimantinio sluoksnio, pritvirtinto prie karbido pagrindo. PCD yra sintetinis deimantas, sudarytas iš kelių kristalų. Šlifavimo metu šie kristalai nutrūksta ir palieka daugiau aštrių briaunų, kad būtų galima tęsti poliravimą. Švarūs skaldytų dalelių kraštai lengviau nuvalo šlifavimo paviršių, išvengiant paviršiaus užsikimšimo. Ši savaime išsivalanti savybė leidžia šlifavimo diską dirbti didesniu greičiu, sumažina elektros apkrovą ir gamina mažiau šilumos.

Polikristalinis kubinis boro nitridas (PCBN) yra panaši superabrazyvų klasė, kuri pakeičia deimantų kristalus kubiniais boro kristalais. PCD naudojamas spalvotoms medžiagoms, tokioms kaip aliuminis ir varis, ir organinėms medžiagoms, tokioms kaip plastikas, gumos mišiniai ir mediena. PCBN medžiagos naudojamos juodųjų metalų, pavyzdžiui, pilkojo ketaus, reikmėms. Abiejų tipų superabrazyvų atveju priemonės, kuriomis agentas sujungiamas su pagrindu, taip pat yra svarbios veikimui. Atrodo, kad sustiklintas ryšys daugeliu atvejų yra pranašesnis už metalo ar dervos jungtis, pasižymintis puikia metalo surišimo medžiagų briaunų apdaila ir agresyviu dervos agentų pjovimu.

Norėdami naudoti superabrazyvinius pjovimo įrankius, įrankių gamintojai turėjo išmokti naujų technikų. Anksčiau sėkmingi padavimo greičio ir ratų greičių deriniai nesuteiks kokybiškų produktų. Dėl to šlifavimo profesija sukūrė naujas mašinas ir procesus dirbti su naujomis medžiagomis.

PCD ir PCBN pjovimo įrankius galima šlifuoti tik kietesnėmis medžiagomis. Vien tik deimantiniai diskai gali šlifuoti superabrazyvus. Kad būtų galima efektyviai šlifuoti šias itin kietas medžiagas, ratai turi būti kruopščiai nurodyti deimantų tipą, kristalų dydį ir trapumą.