超硬磨料颗粒的形状和涂层组成在砂轮适用于不同应用方面起着重要作用。
正确选择超硬砂轮对于高效磨削过程至关重要。合适的砂轮可以优化每小时零件产量，减少工具更换次数，提高机器运行时间，改善产品质量，降低运营成本。然而，找到这样的砂轮需要仔细考虑超硬磨料颗粒形状和涂层等属性。
一款好的超硬砂轮是什么样的？
超硬砂轮面临恶劣的磨削条件，必须表现出多种性能，包括高温下的硬度、将热量从切削刃传递出去的高导热性、成分稳定性、耐磨性、润滑性以及防止塑性变形的能力。
超硬砂轮的性能主要由粘结基体以及砂轮磨料颗粒的固有特性和质量决定，无论它们是金刚石还是立方氮化硼(CBN)。不同的磨粒和涂层提供不同的强度，因此适合不同的应用。了解哪种磨粒和涂层更适合特定的应用，可以在长期内为制造商节省资金。
根据应用或研磨工艺的不同，优质或价格较高的磨粒可能是最具成本效益的选择。同样，最昂贵的金刚石或CBN砂轮可能不是某个应用的理想选择。重要的不是价格，而是超硬磨料的形状和砂轮使用的涂层类型。
颗粒形状决定强度
金刚石或CBN颗粒的形状是决定磨削应用中磨粒的坚韧性或易碎性的关键因素。韧性是指磨料颗粒在机械应力下的表现，即其抵抗开裂、碎裂和断裂的能力。易碎性则指的是颗粒分解和自我磨削的能力。
就磨料颗粒形状而言，有两个极端的类别：块状和角状。磨料颗粒呈现块状或圆润，切削效率越低，但在保持形状方面效果越好。块状颗粒更坚韧，能够承受更高的磨削力量，不容易破裂。
相反，角状颗粒更具切削力，更能穿透和去除材料。然而，角状颗粒在较低的力下容易开裂。
理想情况下，最好选择一种能够平衡这两种形状的颗粒，既能保持坚韧性，又能自然分解以暴露新的锋利切削边缘。如果磨料颗粒无法分解，它将变钝并摩擦工件而非切割，导致磨削力量激增，对砂轮和工件都会造成严重问题。
适合工作的正确涂层
涂层是一种将超硬磨粒完全且均匀地覆盖一层额外材料的过程。这个过程增加了颗粒的尺寸和重量，通常用于在磨削应用中增强强度和耐久性等性能。
结合基体保持磨粒的强度决定了砂轮的有效性。涂层的一个关键好处是它们能够使金刚石或CBN颗粒的表面纹理更好地附着在砂轮的结合剂上，无论该砂轮是树脂、电熔、金属、混合材料或其他类型。对结合剂系统机械和化学保持力的改进增强了砂轮的稳固性。
如果车间处理得当，选择合适的砂轮所节省的成本和最大化的产量很容易成为竞争优势。
镀镍、铜和银是最常见的超硬磨料涂层。在树脂结合剂砂轮中，镀镍涂层很常见。这些涂层改善了砂轮的寿命、表面光洁度、散热性能以及对结合基体的机械附着，从而最大限度地提高生产率。
铜涂层是干磨应用的首选涂层，因为铜能有效地将热量从磨削区域传递开，并增强对结合系统的机械和化学颗粒保持。
银涂层更昂贵，但具有这三种涂层类型中最高的导热性，以及改进的颗粒保持和额外的润滑性。当使用纯油作为冷却剂时，银是首选涂层。
磨粒上的涂层量可以在涂层颗粒的总重量中占30%到70%之间。金刚石颗粒的涂层通常在总重量的50%到56%之间，而CBN颗粒的涂层往往占总重量的60%。由于涂层超硬磨料具有更高的预期性能，并且其生产需要额外的制造步骤，因此涂层超硬磨料通常比未涂层磨料更昂贵。
即使是砂轮中微小的磨粒调整也可能成为磨削系统和工艺的改变者。如果一家工厂选择合适的砂轮所节省的成本和增加的产量很容易成为竞争优势。
作者：ALFREDOBARRAGAN，高级企业应用工程师，诺顿
圣戈班磨料磨具
来源：ModernMachineShopmagazine
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