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行业知识小课堂浅谈球形石墨在超硬砂轮中

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相较于陶瓷结合剂砂轮,树脂结合剂砂轮韧性要大一些。石墨在树脂结合剂砂轮中得到了经常应用,一般添加在3个体积点以内。这是因为添加的含量过高,鳞片状的石墨会对树脂结合剂起到破坏作用,从而大大降低结合剂的强度,导致砂轮寿命过短。如果把鳞片状的石墨换成球形石墨,这种情况会大大的改善。

我们同样通过实验测试数据来具体分析。

备注:金刚石由郑州千磨郭森林提供;双马聚酰亚胺树脂粉由焦作市天益科技有限公司提供,代号TYRPC;铜粉由北京有研提供,电解目。

按照表三和表四的方案制作金刚石精密砂轮,进行测试,加工对象为硬质合金。

在表3的基础之上分别添加不同量的球形石墨(D50:22微米),测量其研磨阻力和砂轮损耗量。

我们把阻力和砂砂轮损耗量绘制如图,这样会更加清晰一些。

这里要特别说明一下,当球形石墨填料在20的时候,基本方案的体积为80%,此时基本方案中树脂结合剂体积不足40个体积点,粘结力大大下降,才会导致砂轮消耗大幅增加。实际的应用中并不会像测试的数据那样变化很大,所以第10、11、12方案仅供参考。如果按照曲线的走向评估,当球形石墨的添加量超过15个体积点以后,即便是树脂粉的体积达到了40以上,树脂结合剂砂轮磨损量的增加也同样过大,除非在一些特定的锋利场合可以使用,日常的使用大多选择15个体积点以内。继续测试没有意义,不再继续测试。

通过上面测试的结果,我们可以分析出如下结论:

第一,当球形石墨添加为1个点的时候,阻力下降并没有那么明显,这点跟鳞片石墨不一样;当球形石墨的体积比在15个点以内的时候,砂轮的损耗量是缓慢增长的,阻力也在不断降低,当球形石墨的体积达到15个点以上的时候,砂轮阻力虽然在降低,但是砂轮损耗量明显增加。所以比较理想的状态是添加0~15个体积点以内。

第二,相对于对照组的基本方案来说,球形石墨的加入并没有像鳞片石墨那样对结合剂进行明显的破坏,阻力的下降和磨削损耗的上升是缓慢增加的,说明球形石墨更像是一种润滑填料,对结合剂的破坏程度较低。这点对于未来精密磨削提供了很好的依据。后续我们进行了干磨测试,发现效果要比湿磨更加明显。

这两节讲了球形石墨在陶瓷和树脂结合剂砂轮中的应用,下一节,我会再讲下球形石墨在金属砂轮中的应用经验。敬请


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