¿Sabes cómo galvanizar diamantes sobre alambre de acero? ¿Qué equipos y materias primas se necesitan?

Las muelas abrasivas de metal sinterizado están hechas principalmente de bronce y otros metales sinterizados a altas temperaturas. Tienen alta fuerza de unión, buena conformabilidad, resistencia a altas temperaturas, buena conductividad térmica y resistencia al desgaste, larga vida útil y pueden soportar grandes cargas. Debido a la inevitable contracción y deformación de la muela durante el proceso de sinterización, es necesario darle forma antes de su uso, pero es difícil revestirla. El método de rectificado de doble rodillo comúnmente utilizado para muelas abrasivas no solo requiere mucho tiempo y mano de obra, sino que también las partículas de diamante se caen durante el proceso de rectificado. La muela de rectificado en sí consume mucho dinero y la precisión del rectificado es baja.

En los últimos años, académicos de varios países han llevado a cabo sucesivamente trabajos de investigación sobre el rectificado de muelas abrasivas de diamante aglomeradas con metal utilizando métodos de procesamiento especiales, que incluyen principalmente métodos de rectificado electrolítico y métodos de rectificado por chispa. El método de revestimiento electrolítico es rápido, pero la precisión de modelado no es alta; el método de revestimiento por chispa eléctrica tiene alta precisión y se puede utilizar para dar forma y afilar, pero la velocidad de modelado es lenta. Los métodos de recorte compuestos incluyen el método de recorte compuesto por chispa electrolítica, el método de recorte compuesto mecánico y químico, etc. El efecto de rectificado es bueno, pero el sistema es complejo y el problema del rectificado de las muelas abrasivas de diamante sinterizadas no se ha resuelto bien.

Además, debido a que el proceso de fabricación de la muela determina que la morfología de su superficie es aleatoria, la geometría, la distribución y la altura del borde de cada grano abrasivo son inconsistentes, y solo se utilizan unos pocos filos de corte más altos durante el rectificado. Pieza de trabajo, lo que limita la mejora adicional de la calidad y la eficiencia del rectificado.

2 muelas de diamante galvanizadas

Ventajas de las muelas de diamante galvanizadas:

①El proceso de galvanoplastia es simple, de baja inversión y conveniente de fabricar;

( 2) No es necesario recortar, es fácil de usar;

③La estructura de una sola capa determina que puede alcanzar una velocidad de trabajo muy alta, alcanzando los 250.300 m/

④Aunque el diamante tiene una sola capa, aún tiene una vida útil suficiente;

⑤ Para muelas abrasivas con requisitos de alta precisión, la galvanoplastia es el único método de fabricación.

Debido a estas ventajas, el rectificado de alta y ultra alta velocidad de muelas abrasivas galvanizadas ocupa un dominio indiscutible. Hay algunos defectos en las muelas abrasivas de diamante galvanizadas: no existe una unión metalúrgica química fuerte entre el metal recubierto, la matriz y los abrasivos. Los abrasivos en realidad solo están incrustados mecánicamente con el metal recubierto, por lo que la fuerza de sujeción es pequeña y las partículas de diamante. están muy cargados en la molienda de alta eficiencia Es fácil caerse (o el recubrimiento se cae en pedazos), lo que resulta en una falla general para aumentar el poder de sujeción, es necesario aumentar el espesor del recubrimiento. Como resultado, el espacio de viruta a la altura expuesta de las partículas abrasivas se reduce, la muela se obstruye fácilmente, el efecto de disipación de calor es pobre y la superficie de la pieza de trabajo se quema fácilmente. En la actualidad, la mejor apariencia de las muelas abrasivas galvanizadas domésticas no se ha optimizado de acuerdo con los requisitos de las condiciones de procesamiento. Estas deficiencias inherentes de las muelas abrasivas de diamante galvanizadas de una sola capa limitarán en gran medida su aplicación de pulido eficiente.

Muela abrasiva de diamante soldada de una sola capa

Para aprovechar al máximo el papel del diamante, se debe aumentar al máximo el poder de retención de la unión con el diamante y Se debe mejorar la fuerza de unión de la muela. La muela abrasiva superdura soldada a alta temperatura de una sola capa puede superar las deficiencias de las muelas abrasivas galvanizadas y lograr una unión metalúrgica química entre la unión de diamante y la matriz metálica con una alta fuerza de unión. Solo manteniendo el espesor de la capa adhesiva entre el 20 y el 30% de la altura del abrasivo se puede esmerilar con alta carga, alta velocidad y alta eficiencia para sujetar firmemente los granos abrasivos, y la altura expuesta de los granos abrasivos de la muela abrasiva soldada alcanza el 70%. al 80%, aumentando así el espacio de la viruta y haciendo que la muela no se obstruya fácilmente y aproveche al máximo el abrasivo.

En las mismas condiciones de procesamiento que las muelas abrasivas galvanizadas, las muelas abrasivas superduras soldadas a alta temperatura de una sola capa tienen menor fuerza de molienda, pérdida de potencia y temperatura de molienda, lo que significa que se pueden lograr mayores velocidades de trabajo. -La molienda a alta velocidad de 300-500 m/más es de especial importancia. Muela de diamante sin recubrimiento soldada a alta temperatura de una sola capa y soldadura a base de plata Cr. La muela abrasiva soldada de una sola capa adopta el método de soldadura fuerte por inducción de alta frecuencia, utilizando aleación CrA g-Cu como material de soldadura, soldadura fuerte con aire a 780 ℃ y natural. enfriamiento, que se puede lograr. Fuerte conexión entre el diamante y la matriz de acero. El espectro de energía de rayos X y el análisis de difracción de rayos X muestran que se forma cr3c 2 (FexCriC) entre el Cr y la matriz de diamante y acero. Experimentos comparativos con y sin soldadura de Cr confirman que se trata de una alta unión entre la capa de aleación. y la matriz de diamante y acero, el principal factor de resistencia, los experimentos de rectificado demuestran que el diamante tiene una alta resistencia a la sujeción.

Este proceso tiene las ventajas de una baja temperatura de soldadura y un pequeño daño al diamante. Desventajas: La soldadura a base de plata tiene un punto de fusión bajo y poca resistencia al desgaste a altas temperaturas, lo que limita la aplicación de esmerilado de alta eficiencia y alta resistencia.

Muela abrasiva soldada de una sola capa de aleación de níquel-cromo Tecnología de soldadura fuerte de diamante exótico: la primera llama rocía una capa de aleación de níquel-cromo sobre el sustrato de acero del soplete de oxiacetileno, que se puede utilizar como material de soldadura fuerte para suelde directamente granos abrasivos de diamante y luego suelde por inducción con argón a 1080°C durante 30 minutos.

Durante el proceso de pulverización con llama de la capa de aleación, dado que la superficie del sustrato de acero se oxida fácilmente, es difícil controlar eficazmente la consistencia del espesor de la capa adhesiva y la uniformidad de la disposición abrasiva. después de soldar.

Wu Zhibin y otros colocaron los granos abrasivos de diamante directamente sobre las láminas o el polvo de aleación de níquel-cromo, presionaron los granos abrasivos de diamante con un bloque de cerámica y luego los soldaron en una máquina de inducción de alta frecuencia al vacío para 30 segundos La temperatura de soldadura fuerte fue de 1080 °C; O soldar en un horno de calentamiento por radiación bajo protección de argón y controlar adecuadamente la temperatura de soldadura, el tiempo de mantenimiento y la velocidad de enfriamiento.

El espectro de energía de rayos X con microscopio electrónico de barrido y el análisis estructural por difracción de rayos X muestran que durante el proceso de soldadura fuerte, el elemento cromo en la aleación de níquel-cromo precipita, formando una capa rica en cromo en la superficie del diamante. , y la capa rica en cromo está en contacto con la superficie del diamante. El elemento reacciona para formar una capa de aleación Cr3C2Cr7C3. La capa de aleación está bien humedecida con diamante y reacciona con la matriz de acero para formar carburo ferroso. Por lo tanto, este proceso de soldadura fuerte garantiza una alta fuerza de unión entre la capa de aleación, el diamante y la matriz de acero.

El experimento de rectificado de alta resistencia demostró que el desgaste del diamante era normal y que no se cayó ningún diamante entero. Ventajas de este proceso: la propia aleación de níquel-cromo tiene una alta resistencia y puede obtener una mayor resistencia de unión que las aleaciones a base de plata después de la soldadura fuerte; la aleación de níquel-cromo tiene un alto punto de fusión y buenas propiedades de corte resistentes al desgaste a altas temperaturas. Pero todavía tiene ciertas limitaciones, porque la temperatura de soldadura más alta (1080°C) puede causar fácilmente daño térmico al diamante y reducir su resistencia. La soldadura fuerte al vacío o con protección de argón puede minimizar el daño térmico y la oxidación del diamante.

Ma Chufan y otros seleccionaron la aleación NiCr13P9 como soldadura activa, agregaron una pequeña cantidad de polvo de Cr, la calentaron a 950 °C en un horno de vacío para soldar y desarrollaron una soldadura fuerte de una sola capa a alta temperatura. Muela de diamante para uso dental.

La observación con microscopio electrónico de barrido muestra que el diamante está rodeado por una aleación de color blanco plateado, y el análisis de difracción de rayos X demuestra el nacimiento de Cr3C2. Es esta capa de carburo la que logra la alta fuerza de unión entre el diamante y. matriz de acero. Los experimentos de rectificado también demuestran que el diamante tiene una alta resistencia a la sujeción. La vida útil y la eficiencia del rectificado de las muelas abrasivas de diamante soldadas a alta temperatura de una sola capa mejoran significativamente en comparación con las muelas abrasivas galvanizadas.

Las muelas abrasivas de diamante con revestimiento soldado a alta temperatura de una sola capa tienen una estabilidad térmica deficiente y la grafitización se producirá a 800 °C. Las temperaturas de soldadura más altas inevitablemente causarán daños térmicos al diamante y reducirán su resistencia. Al mismo tiempo, los elementos dañinos en la unión causarán corrosión y grafitización del diamante, por lo que se puede recubrir una capa de metales activos y sus aleaciones sobre la superficie del diamante antes de soldar. La tecnología de galvanoplastia superabrasiva incluye principalmente deposición química de vapor, revestimiento iónico, revestimiento por evaporación térmica, revestimiento por microevaporación al vacío, etc.

La deposición química de vapor de cromo y la microevaporación al vacío de titanio pueden mejorar eficazmente la función de la superficie del diamante. Durante el proceso de soldadura fuerte, es más fácil lograr una fuerte unión metalúrgica y química entre el diamante y el agente aglutinante con la ayuda del recubrimiento. Debido al efecto de bloqueo del recubrimiento sobre el aire caliente y el oxígeno, la velocidad de reacción entre los átomos de carbono y. El oxígeno en la superficie del diamante se reduce considerablemente. Al mismo tiempo, los fuertes elementos formadores de carburo en el recubrimiento reaccionan con los átomos de carbono en la superficie del diamante para formar carburos, lo que bloquea los enlaces colgantes en la superficie del diamante, aumenta la capacidad de reacción antioxidante y, por lo tanto, inhibe la grafitización. proceso del diamante en sí por el agente aglutinante. FeCoNi y otros elementos se corroen, por lo que el abrasivo después de la soldadura fuerte aún puede mantener su forma cristalina de resistencia original.

Durante la soldadura fuerte de 5 minutos, se coloca previamente una capa de aleación de Ni-P (punto de fusión 880 ℃) sobre el sustrato de acero, y luego el diamante recubierto se coloca sobre la capa de aleación y se suelda en gas argón a Capa de aleación a 1050 ℃ durante 5 minutos y luego enfríe a temperatura ambiente. Las pruebas de rectificado muestran que debido a la buena humectabilidad del diamante recubierto y el agente aglutinante, se previene eficazmente el desprendimiento de granos abrasivos, se mejora considerablemente la función de rectificado de la muela y se mejora considerablemente la eficiencia de procesamiento de la muela.

Sin embargo, cabe señalar que debido al problema de adaptabilidad entre el diamante recubierto y el agente adhesivo, sólo un proceso de unión adecuado puede lograr las mejores propiedades físicas y mecánicas del diamante recubierto. Problemas y contramedidas de las muelas abrasivas soldadas de alta temperatura de una sola capa Aunque se han logrado buenos resultados experimentales en el país y en el extranjero en la investigación de muelas abrasivas soldadas de alta temperatura de una sola capa, su tecnología de fabricación debe mejorarse aún más. Los principales problemas que se enfrentan actualmente son: primero, qué proceso de soldadura fuerte se puede utilizar para producir una unión químico-metalúrgica con alta fuerza de unión en la interfaz de unión del diamante; control apropiado del espesor y la uniformidad de la capa adhesiva y una disposición justa y ordenada de la misma; tres abrasivos. Para mejorar la fuerza de unión entre el diamante y el material de soldadura fuerte, puede ocurrir una unión metalúrgica química entre el material de soldadura fuerte de diamante y la matriz metálica durante el proceso de soldadura fuerte. Por lo tanto, el material de soldadura fuerte de aleación debe contener elementos formadores de carburo fuertes (como TiCrV, etc.) e intente soldar a una temperatura más baja para minimizar el daño al diamante.

El desarrollo de fórmulas razonables de aleaciones para soldadura fuerte y muelas abrasivas soldadas de una sola capa debería resolver primero este problema. En el proceso de producción industrial de muelas abrasivas soldadas, se debe controlar estrictamente el espesor y la uniformidad de la capa de unión. Antes de soldar, la superficie del sustrato metálico debe tratarse con una película de óxido y el material de soldadura fuerte con diamante debe desengrasarse y descontaminarse. La soldadura contiene fuertes elementos formadores de carburo y agregar BSi apropiado puede reducir el punto de fusión de la soldadura y mejorar la humectabilidad de la soldadura. La soldadura en polvo se utiliza para soldar al vacío (o protección con gas inerte).

La disposición ordenada de los abrasivos antes de la soldadura fuerte también es muy importante para mejorar la uniformidad del espesor de la capa de unión después de la soldadura fuerte. La disposición justa y ordenada de los abrasivos en la superficie de trabajo de la muela abrasiva siempre ha sido el objetivo perseguido por la industria de los abrasivos, y se espera lograrlo en una muela abrasiva superdura de una sola capa.

En el proceso de desarrollo de la muela abrasiva soldada, primero se optimiza la mejor forma de la muela de acuerdo con los requisitos de las condiciones de procesamiento y luego, en función de los resultados de optimización, el rendimiento de rectificado de la muela desarrollada. La muela abrasiva soldada alcanza un nivel superior. La plantilla se procesa con agujeros dispuestos regularmente. El diámetro de los agujeros es equivalente al diámetro de los granos abrasivos de diamante. La profundidad de los agujeros es el 70% de la altura del diamante. El espesor de la soldadura de aleación de diamante está dispuesto de acuerdo. los agujeros es aproximadamente el 30% de la altura del diamante fundido. El proceso de soldadura fuerte logrado mediante el uso de una plantilla de orificios no sólo puede garantizar la disposición ordenada de los granos abrasivos (buen contorno), sino también garantizar la altura expuesta del diamante 70. Sin embargo, su producción industrial y su popularización y aplicación aún necesitan más investigación.