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新型磨料的基础和应用:条状陶瓷刚玉TG篇
浏览:1528次      发布时间:2020-06-20

陶瓷刚玉的发展也经历了三代的产品升级(陶瓷刚玉的选择和使用篇),主要是通过内部化学成分及晶体结构的调整。当前另外一个发展方向是从磨料的形貌着手,当前已经成熟的产品有长条状的TG磨料,以及三角片状等。这一类的磨料的基础配方都是陶瓷刚玉,是通过特殊的成型工艺制作成特性的形状;主要用于改善磨具结构,在一些特殊应用上能起到很好的效果。本文主要介绍条状陶瓷刚玉的应用原理和应用举例,供业内磨具企业参考。

一、条状磨料的种类和形貌

条状料与自然破碎形貌的磨料的区别在于长度,其粒度主要是通过条状料的直径以及长度来控制。可提供的粒度号是20-120#(直径0.16-1mm),可以控制不同的长径比,具体如下图所示:


*点击图片可看高清大图,下同)


由于长度增加振筛式的筛分检测,需要调整后才能反应粒度分布,建议用户使用直径/长度测量的方式来进行检测。


二、条状磨料的作用机理

条状陶瓷刚玉由于特殊的形状在制作磨具的过程中主要改善磨具结构,并且磨削时表现稳定。其作用机理主要是如下几个方面:

2.1 更好的结合剂把持力
         
长条状由于能够穿插在自然颗粒中间或者相互搭接,结合剂对其把持力更好,不容易脱粒,从而能够改善磨具保形性和延长磨具寿命。具体如下图所示:



2.2 更开放的磨具组织

长条状磨料由于形状因素,在制作磨具时,能够对磨具带来结构上的支撑,起到一定的架空作用。长条状的条越长以及比例越高架空作用的越明显,当使用100%时,条状的互相搭接能够带来最开放的磨具结构,可以做到14号组织,会加强砂轮磨削时冷却液的贯通以及增加砂轮的容屑能力。



2.3 更稳定的颗粒磨削面积

自然破碎颗粒在磨削时,一开始是尖角但随着颗粒被磨钝,接触面积越来越大,直至磨粒脱落。



而长条状磨料由于形状因素,大部分条状磨料受压缩而垂直于外圆磨削面;既末端朝外,在磨削时一直保持稳定的磨削面积;能提供稳定的磨削效果。



由于条状结构,实际应用中会出现如下问题:

  • 条状料尖且长容易产生划伤,一般需要选用细一个粒度的TG。

  • 条状料做成的砂轮,对磨床功率要求高;并且初始磨削会有功率峰值,后续会回落并保持稳定。


 

三、条状磨料的应用实例

由于上述的作用机理,TG磨料适应于:曲面的、大磨削量、大磨削压力及粘性金属的磨削应用;比如齿轮磨(成型/伞齿/大模数蜗杆)、航空发动机、轴承沟道磨以及轧辊磨(热轧)等方面;以下几个特殊应用案例。

3.1 大模数齿轮案例

 

3.2 直线导轨磨案例


3.3 铁轨打磨案例

 

*文章仅代表作者观点,旨在促进技术交流分享。