Алмазные и эльборовые шлифовальные круги
Алмазный (или эльборовый) шлифовальный круг представляет собой металлический корпус, на рабочую поверхность которого нанесен алмазный слой толщиной 1,0-3,0 мм. Алмазный слой состоит из связки и алмазного порошка.
В качестве абразивного материала используются в основном синтетические алмазы. Натуральные технические алмазы применяются преимущественно для изготовления алмазных резцов, наконечников к приборам, фильер для волочения, для правки шлифовальных кругов.
Синтетические алмазы получают в виде мелких кристаллов размером обычно не более 1,0 мм. Синтез алмазов проходит в результате воздействия на графит высоких давлений (до 1,7*105 кгс/мм2) и высоких температур (до 2500оС). Синтетические и природные алмазы нельзя противопоставить друг другу, они дополняют друг друга и каждый из них имеет свои области применения. По сравнению с природными алмазами с ровной и гладкой поверхностью синтетические алмазы имеют более шероховатую поверхность с выступами, углублениями и большим числом режущих элементов на одном зерне. Такая поверхность зерна обеспечивает более высокую работоспособность синтетических алмазов. Синтетические и природные алмазы имеют одинаковую кристаллическую решетку, плотность, твердость и другие физико-механические свойства. Отличаются они только формой зерен, характером поверхности, прочностью и хрупкостью.
В характеристику алмазных кругов входят: зернистость зерен, связка, концентрация алмазов.
Зернистость. Синтетические алмазы подвергают дроблению и последующей классификации по размерам. В зависимости от размера зерен, метода их получения и контроля, алмазные зерна делятся на три группы: шлифпорошки (имеют 12 размеров зернистости от 630/500 до 50/40); микропорошки (имеют 11 номеров зернистости от 60/40 до 1/0); субмикропорошки.
Шлифовальные порошки из природных алмазов обозначаются буквой А, из синтетических алмазов – буквами АС, а из синтетических поликристаллических алмазов – АР. Микропорошки и субмикропорошки обозначаются соответственно буквами АМ и АСМ, а повышенной абразивной способности АСН. Шлифовальные порошки из синтетических поликристаллических алмазов типа «баллас» обозначаются АРВ, типа «карбонадо» - АРК, типа «спеки» - АРС. Выделяют марки шлифпорошков из природных алмазов А1, А2, А3, А5, А8, из синтетических поликристаллических алмазов АРВ1, АРК4, АРС3; шлифпорошки из синтетических алмазов марок АС2, АС4, АС6, АС15, АС20, АС32, АС50; микропорошки марок АСМ1, АСМ5, АСН.
Зернистость шлифпорошков обозначается дробью, например 400/250. В числителе указано число (в нашем случае 400), равное размеру ячейки сита в микрометрах, через которую проходят зерна основной, преобладающей по массе фракции, а в знаменателе – число (в нашем случае 250), равное размеру ячейки сита, на котором зерна задерживаются.
Связка. Для алмазных кругов применяются металлическая, керамическая и бакелитовая связки. Наиболее распространены круги на бакелитовой связке, которая состоит обычно из фенолформальдегидной смолы (например, пульвербакелит) и наполнителя (карбид бора, карбид кремния и т.д.), который играет роль опоры для алмазных зерен, а также определяет механическую прочность, износостойкость и теплостойкость алмазоносного слоя. Обозначаются они также, как и для абразивных кругов, например, Б1, Б2 и др. Металлические связки обозначаются буквой М (например, М1, МК, М15, МВ1, ПМ1) и состоят из медной или алюминивой основы с добавлением других компонентов и наполнителей.
Концентрация алмаза. Основным показателем, определяющим стоимость алмазного инструмента, является концентрация алмазов в алмазоносном слое. Концентрация алмазов характеризуется весовым содержанием их в алмазоносном слое. За 100% концентрацию условно принято содержание алмаза в количестве 4,39 карата или 0,878 г в 1 см3 алмазоносного слоя. В соответствии с этим различают круги с 25-, 50-, 75-, 100-, 150 % - ной концентрацией. При маркировке алмазных кругов концентрация обозначается цифровым индексом. Цифрами 1, 2, … 6 обозначается соответственно 25, 50, 75, 100, 125 и 150 % - ная концентрация. Круги из синтетических алмазов применяют в настоящее время преимущественно для заточки твердосплавного инструмента и обработки заготовок из неметаллических материалов (гранит, кварц, стекло и др.).
Маркировка алмазного инструмента. При маркировки алмазных кругов указывается марка алмазов, зернистость, их концентрация, связка, форма и размеры круга.
зернистость
алмазных
зерен связка размеры круга
А
С6
160/125 5 М5 1А1 150
10
3
32
посадочный
материал концентрация форма и наружный толщина диаметр
алмазного алмазов в размер диаметр алмазоносного
круга алмазоносном слое круга высота слоя
круга
1
А 1
форма корпуса форма алмазоносного расположение
круга слоя алмазоносного
слоя
Эльборовые материалы в зависимости от размера зерен разделяются на шлифзерна (размеры зерен 160 – 500 мкм), шлифпорошки (размеры зерен 40 – 120 мкм) и микропорошки (размеры зерен 1 – 63 мкм). Обозначение зернистости эльборовых материалов аналогично обозначению алмазных материалов. В зависимости от вида сырья, способа получения и прочности выпускаются следующие марки эльбора: ЛО – обычной механической прочности, ЛП, ЛКВ – повышенной прочности, ЛД – поликристаллический, ЛОМ, ЛОС – с покрытиями. В характеристику эльборового шлифовального круга входят те же параметры, что и в характеристику алмазного круга. Маркировка эльборовых кругов аналогична маркировке алмазных кругов.