CBN砂輪機械強度的提高

       在金剛石砂輪的生產(chǎn)和加工過程中，為了提高金剛石砂輪的耐熱性和機械強度，人們想了很多方法來提高，如加入銅粉，加入氧化鋅或者氧化鉻等。

       加入鱗片狀石墨、二硫化鉬等軟質(zhì)材料對提高樹脂結(jié)合劑磨具的磨削性能有很好的改進作用。但對改進酚醛樹脂性能較行之有效的方法是添加有機類物質(zhì)的改性劑，這可能是因為相比于無機類物質(zhì)，有機物質(zhì)在物質(zhì)結(jié)構(gòu)和表面性能等方面與酚醛樹脂更匹配。

       聚酰亞胺樹脂是耐熱性較好的一種樹脂，使用聚酰亞胺樹脂作結(jié)合劑制備金剛石砂輪首次出現(xiàn)在美國，隨后在世界范圍內(nèi)使用推廣開來，其較大的特點是砂輪熱穩(wěn)定性較好，可在 250℃長期使用，耐用度比酚醛樹脂結(jié)合劑砂輪高許多，常應用于超硬磨料砂輪的加載磨削。環(huán)氧樹脂具有很好的耐水性以及很強的粘結(jié)力，但其耐熱性較低，在磨具制備過程中通常與酚醛樹脂或聚酰亞胺樹脂等混合使用，在不降低材料耐熱性基礎(chǔ)上，可以提高樹脂結(jié)合劑的粘結(jié)強度。聚氨酯類樹脂耐熱性也較低，但用其所制的磨具強度較大，一般適用于輕磨削中。

       近年來也出現(xiàn)了采用新型光固化樹脂替代傳統(tǒng)樹脂作為結(jié)合劑，快速固化制備金剛石砂輪具的新技術(shù)。光固化樹脂主要是由基礎(chǔ)聚合物(光交聯(lián)性聚合物)、活性稀釋劑(光聚合性單體)、光引發(fā)劑以及添加劑等物質(zhì)組成，在波長范圍為300~500nm 紫外光照射下各有機組分發(fā)生交聯(lián)反應而達到固化狀態(tài)。其與一般樹脂較本質(zhì)區(qū)別是：固化過程是有機組分吸收適當波長的紫外光引起有機物質(zhì)間的聚合反應，從而實現(xiàn)固化轉(zhuǎn)變，該過程中物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)是有機分子間聚合反應所引起分子量增加的結(jié)果，而一般樹脂則是通過溫度調(diào)控使溶劑揮發(fā)或物質(zhì)縮聚反應來實現(xiàn)固化過程。因此，采用光固化樹脂制備磨具的固化工藝時間很短，在幾秒之內(nèi)就可以完全固化，該方法制備磨具較大優(yōu)點即為固化速度快，節(jié)約能源。

       樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪具由于具有工藝簡單、投資較少等特點，成為金剛石砂輪具行業(yè)中應用較廣、品種和產(chǎn)量較多的產(chǎn)品，但此類磨具在制備及磨削過程中也存在不足之處。首先，樹脂結(jié)合劑對金剛石砂輪料的潤濕性較差，這就使樹脂結(jié)合劑對金剛石砂輪料的把持力較小，在磨削過程中，金剛石砂輪料極易脫落，磨具磨削效率不高，針對此類問題，常將表面鍍覆金屬的金剛石砂輪料應用于樹脂類磨具制備來改善其磨削性能。其次，在磨削過程中，磨具的磨損主要有滑動磨損、結(jié)合劑磨損和磨料破裂等形式，其中滑動磨損主要源于磨粒鈍化和摩擦接觸面的增加，此過程是磨削熱產(chǎn)生的主要原因，由于樹脂的耐熱性和耐磨性較差，在磨削過程中不可避免引起樹脂的老化變形，造成磨削過程中磨具形狀保持性較差，從而影響材料的加工精度。