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CFRP加工用金剛石鍍附工具
適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來(lái)從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。需要注意的是,燒結(jié)磨頭有一個(gè)缺點(diǎn),也可以說(shuō)是燒結(jié)磨頭的特性,就是每磨完一層就會(huì)露出下一層繼續(xù)研磨,屬于多層結(jié)構(gòu),所以,整個(gè)磨頭會(huì)隨著研磨慢慢變小,直到只剩下柄部位置。碳纖維增強(qiáng)塑料由于其優(yōu)越的抗拉強(qiáng)度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械如汽車(chē)、直升機(jī)、器械和鐵路車(chē)輛等領(lǐng)域。此外,CFRP材料在航天領(lǐng)域是一種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料,可以減輕飛機(jī)機(jī)身重量從而提高燃料效率,節(jié)省維護(hù)成本。
在航天領(lǐng)域,和CFRP材料有關(guān)的加工都會(huì)應(yīng)用金剛石鍍附工具。金剛石鍍附鉆,用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力,鉆孔時(shí)CFRP材料容易出現(xiàn)分層。
隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上,鉆削時(shí)的抗鉆強(qiáng)度也逐漸增大,CFRP材料過(guò)度受熱,強(qiáng)度也由此降低。為解決這一問(wèn)題,就不可避免地要應(yīng)用到金剛石鍍附鉆。
金剛石磨頭中用常見(jiàn)的粉料介紹 金剛石磨頭的原材料,除金剛石之外,其它主要為粉末,這些粉末可以是金屬、非金屬,也可以是合金、化合物。使用金剛石磨頭來(lái)磨削工件,不但工作效率高、精度好,而且,粗糙度也好,砂輪消耗少,使用壽命長(zhǎng),同時(shí)還可以改善工人的勞動(dòng)條件。金剛石磨頭采用的粉末,不僅僅對(duì)化學(xué)成分有一定的要求,而且對(duì)粉末顆粒的大小、形狀、松裝比重、壓制性、燒結(jié)性等也有不同的要求,這取決于金剛石磨頭的用途、品種、生產(chǎn)工藝等因素。
(A)銅粉:電解法制取,顆粒形態(tài)為樹(shù)枝狀,玫瑰紅色,氧化后顏色發(fā)暗,嚴(yán)重時(shí)變成黑色粉末。它不但具有金剛石的許多優(yōu)良特性,而且有更高的熱穩(wěn)定性和對(duì)鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性。作為結(jié)合劑材料,銅粉的主要優(yōu)點(diǎn)有:電解銅粉成型性好,廣泛用于冷壓成型后燒結(jié);純銅對(duì)碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC;銅可與Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能優(yōu)異的合金,價(jià)格遠(yuǎn)低于鈷粉。
(B)鐵粉:有還原鐵粉、電解鐵粉和粉,顧名思義還原鐵粉用還原法制取 ,電解鐵粉電解法制取,粉通過(guò)熱離解羰基化合物制取。硬質(zhì)合金的直接銑削在模具制備工藝中,為提高模具的準(zhǔn)確度,通常采用鍍附硬質(zhì)合金端面銑削來(lái)進(jìn)行直接銑削。作為結(jié)合劑材料,鐵粉的優(yōu)點(diǎn)有:價(jià)格低,與金剛石有好的潤(rùn)濕性;與骨架材料(WC)的相容性很好;一定溫度燒結(jié)時(shí)鐵對(duì)金剛石的輕度刻蝕并不損失金剛石的強(qiáng)度,反而會(huì)提高金剛石在胎體中的把持力??涛g作用實(shí)質(zhì)是金剛石中的碳原子溶入鐵中并向其中擴(kuò)散的過(guò)程,金剛石未發(fā)生結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度變化。
(C)鈷粉:不規(guī)則海綿狀,還原法制取,作為粘結(jié)劑,其綜合性能好。合金磨頭現(xiàn)已成為鉗工及修理工的工具,主要是因?yàn)樗哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn),它不僅可以加工鑄鐵、鑄鋼、碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鋁等各種金屬以及大理石、玉、骨等非金屬,且加工硬度可達(dá)HRA≥85。是一種優(yōu)異的粘結(jié)劑材料,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家用的較多,其主要優(yōu)點(diǎn)有:優(yōu)良的成型性和可燒結(jié)性;可使胎體的抗彎強(qiáng)度提高;和金剛石的粘結(jié)力大,潤(rùn)濕性好;胎體的韌性好、自銳性好。由于價(jià)格昂貴,國(guó)內(nèi)以鐵代鈷的研究很多,選擇合適的粉末、合理的燒結(jié)工藝可獲得鈷基粘結(jié)劑相似的性能。
鈷的缺點(diǎn)是:價(jià)格昂貴;松裝密度太小,易造成投料困難。另外使壓制磨具設(shè)計(jì)寬度和高度變大,手裝料熱壓模具高度加大,從而使模具成本提高。
導(dǎo)軌磨削磨頭的選擇
導(dǎo)軌磨削的主要問(wèn)題是避免磨削時(shí)發(fā)熱而引起導(dǎo)軌變形。 所以選擇導(dǎo)軌磨削用的磨頭時(shí)要注意:
1. 磨頭的硬度不能過(guò)高:用磨頭端面磨選用磨頭 圓周磨用ZR^。
2.磨頭組織要疏松,或用大氣孔磨頭。
3.金剛石磨料用綠碳化硅(TL)或白剛玉(GB)均可。綠碳 化眭硬度高,磨粒尖銳,磨削痕跡深,不甚光潔,但刀花淸 晰、美觀(guān);白剛玉金剛石磨料的磨削痕跡淺而平滑,易磨光表面,但 不耐磨。
4.磨頭的粒度要祖一些,一般是36??46%
卜用磨頭圓周面作組合磨削時(shí),每片磨頭的硬*荽比較均勻,保持各片磨頭磨損均勻。