Технічні характеристики та промислове застосування спечених алмазних валиків для правки

Технічні характеристики та промислове застосування спечених алмазних валиків для правки

 

I. Визначення продукту та огляд виробничого процесу

Спечені алмазні ролики правкице прецизійні інструменти, виготовлені за допомогою високотемпературного-твердого-спікання методом порошкової металургії; вони є важливими витратними матеріалами для-навантажених виробничих ліній безперервного подрібнення. Виробничий процес включає: вибір синтетичних монокристалічних або полікристалічних алмазних абразивних зерен і поєднання їх із порошками металевої зв’язки (такими як композитні матриці на основі-бронзи,-заліза або міді-олова-кобальту); формування робочого шару необробленого тіла шляхом змішування та пресування (з використанням або випадкового розподілу, або точного, впорядкованого розміщення алмазів); і досягнення металургійного з’єднання у вакуумній або захисній атмосфері печі для спікання при температурах від 800 градусів до 1100 градусів під контрольованим тиском. Потім спечений шар надійно запресовується-до сердечника з легованої сталі або цементованого карбіду. Нарешті, виріб проходить точну обробку, включаючи п’яти{13}}обробку профілю, динамічне балансування та 3D перевірку точності профілю.

 

Основною структурною особливістю є багато-шарове вбудовування алмазних зерен у щільну матрицю металевого зв’язку. У міру того, як поверхневі зерна зношуються, алмази, що лежать під ними, поступово оголюються та само-заточуються; це контрастує зі структурою одношарового покриття алмазних роликів із гальванічним покриттям, що забезпечує тривалу експлуатацію.

(Гвинт алмазного правлячого колеса)

 

Класифікація основних процесів

1. Випадковий-процес спікання: Алмазні абразиви та металеві зв’язувальні порошки однорідно змішуються, а потім пресуються та спікаються як єдине ціле. Цей процес є зрілим із контрольованими витратами на виробництво, що робить його основним вибором для масового виробництва у важких -застосуваннях.
2. Точний порядок-процесу спікання розміщення: Алмазні зерна розташовуються та розташовуються окремо за допомогою спеціального інструменту перед спіканням. Такі параметри, як щільність зерна, відстань і орієнтація, можуть бути кількісно визначені, що значно покращує утримання зерна. Цей процес використовується для індивідуального виробництва у високо-сценаріях виробництва, що вимагають надзвичайного навантаження та високої-точності.

 

II. Основні фізико-хімічні властивості та характеристики продукту

Основні технічні переваги

1. Довгий термін служби та чудові комплексні промислові витрати на експлуатацію та обслуговування: ефективна зносостійка товщина робочого шару становить від 2 мм до 8 мм. Завдяки багатошаровій абразивній структурі, яка поступово зношується, загальний термін служби в 2–4 рази перевищує термін служби гальванічних алмазних роликів тих самих характеристик. Він підтримує цілодобову безперервну роботу на інтелектуальних виробничих лініях, що значно скорочує час простою, пов’язаний із заміною роликів і-налаштуванням/калібруванням додаткового інструменту на шліфувальних верстатах; у сценаріях великомасштабного{11}}виробництва це може знизити загальну вартість витратних матеріалів більш ніж на 35%.
2. Чудова адгезія та механічні властивості з високою адаптивністю до умов експлуатації: алмаз і зв’язувальний агент досягають металургійної інтеграції, усуваючи ризик розшарування покриття або відшарування абразивних зерен. Він забезпечує надзвичайну стійкість до ударів, перевантаження та високу{1}}температурну стійкість-здатність витримувати миттєву температуру правки понад 400 градусів -що робить її придатною для правки високо-твердих абразивів, таких як грубо-CBN та алмазні шліфувальні круги.
3. Неперевершена стабільність збереження профілю: швидкість зношування та деградації профілю низька під час тривалого-вирівнювання партій, що забезпечує узгодженість розмірів і геометричних допусків для всіх партій деталей; він добре-підходить для виробництва на жорсткій{2}}конвеєрній лінії автомобільних силових агрегатів і деталей важкої техніки.
4. Широка конструктивна сумісність: можливе виробництво у важких-специфікаціях із великим зовнішнім діаметром і шириною, що відповідає вимогам важкого шліфувального обладнання, такого як валкові шліфувальні машини, шліфувальні машини з колінчастим валом і спеціальні великі-зубошліфувальні машини.

Обмеження застосування

1. Обмеження максимальної точності формування: невелика усадка та деформація відбуваються в необробленому тілі під час високо-температурного спікання, що ускладнює виготовлення складних, складних вигнутих поверхонь і тон-мікро-структур. Типовий діапазон точності контуру для готових виробів становить від ±0,003 мм до ±0,005 мм, що трохи менше, ніж допуск ±0,002 мм, досягнутий гальванічними роликами.

 

2. Слабка здатність до відводу стружки та само-загострення: щільна мікроструктура металевого з’єднання обмежує виступання алмазної зернини та простір для стружки. Засмічення шліфувальним сміттям часто виникає під час обробки більш м’яких полімерних або керамічних шліфувальних кругів, що потребує періодичного очищення за допомогою лазерного заточування або механічного заточування масляними каменями.

 

3. Високі терміни доставки та витрати на закупівлю: виробничий процес включає багато етапів, а інвестиції, необхідні для обладнання для спікання та точної обробки, значні. Терміни доставки нестандартних- продуктів на замовлення становлять від 7 до 15 робочих днів, а ринкові ціни на 30%–80% вищі, ніж гальванічні ролики з еквівалентними характеристиками.

 

4. Низька економічна-ефективність для невеликих, легких виробів: показники виходу спіканих виробів із малим внутрішнім діаметром або мініатюрними профілями відносно низькі; отже, цей виробничий процес, як правило, не рекомендується для таких виробів.

 

III. Основні сфери застосування

Продукт розроблений для важких-навантажень, великих-об’ємів і чорнових-до-напів-операцій правлення; він не підходить для ультра-фінішної обробки мікро-поверхонь. Його основні сфери застосування класифікуються наступним чином:

 

1. Виробництво автомобільних силових агрегатів (основний сектор застосування): в основному використовується для обробки{1}}шліфувальних кругів для колінчастих валів, розподільних валів, шестерень трансмісій для важких-навантажень, сепараторів-швидкості (CV) і шліців карданного вала; охоплює весь ланцюг постачання традиційних легкових автомобілів із двигунами внутрішнього згоряння та важких-комерційних транспортних засобів.

 

2. Важке обладнання та металургійна промисловість: підходить для правки шліфувальних кругів, що використовуються на металургійних валках, важких -шестерень для будівельних машин, роторів гвинтових насосів і великих золотників гідравлічних клапанів.

 

3. Виробництво прецизійного загального машинобудування: застосовується для правки шліфувальних кругів, які використовуються для-важконавантажених роликів підшипників, великих кулькових гвинтів і-різальних інструментів для металу, таких як зубчасті плити та точні протяжки.

 

4. Застосування надтвердих абразивних інструментів: служить спеціальним інструментом для рутинної правки крупнозернистих CBN та алмазних шліфувальних кругів, долаючи проблему швидкого зносу та передчасного виходу з ладу гальванічних роликів під високим-навантаженням.

 

IV. Порівняння технічних параметрів із подібними продуктами

• Щодо розташування абразивного зерна: спечені алмазні ролики мають багатошарову вбудовану структуру-; алмазні валики з гальванічним покриттям мають одно-структуру покриття; і паяні алмазні ролики використовують одношарову -структуру металургійного зв’язку.
• Щодо міцності зв'язку: Спечені алмазні валики забезпечують надзвичайно високу міцність з’єднання та виняткову стійкість до ударів; алмазні ролики з гальванічним покриттям мають помірну міцність зчеплення і схильні до осипання зерен при великих навантаженнях; паяні алмазні ролики забезпечують високу міцність зчеплення, ефективно врівноважуючи утримання зерна з гостротою шліфування.
• Щодо загального терміну служби: Спечені алмазні ролики мають найдовший термін служби; гальванічні алмазні ролики мають помірний термін служби; і паяні алмазні ролики мають відносно тривалий термін служби. Що стосується точності формування, спечені алмазні ролики пропонують середню---високу точність; алмазні ролики з гальванічним покриттям забезпечують над-високу точність; і паяні алмазні ролики мають високу-можливість формування.
• Щодо гостроти шліфування, спечені алмазні ролики мають помірну гостроту і схильні до забивання стружки під час роботи; алмазні ролики з гальванічним покриттям забезпечують хорошу гостроту; і паяні алмазні валики забезпечують чудову гостроту, при цьому швидкість виступу абразивного зерна перевищує 70%.
• Щодо придатності застосування, спечені алмазні ролики підходять для важкого-безперервного масового виробництва, а також для чорнових і напів-фінішних операцій правки; алмазні ролики з гальванічним покриттям ідеально підходять для точної обробки профілів і фінішної обробки з легким--середнім навантаженням; і паяні алмазні ролики в основному використовуються для обробки над-твердих матеріалів і високотемпературної обробки.
• Щодо витрат на закупівлю, гальванічні алмазні ролики мають найпомірнішу ціну; спечені алмазні ролики мають відносно високу вартість закупівлі; і паяні алмазні ролики мають найвищі витрати на закупівлю серед трьох.

 

 

V. Специфікації вибору та-роботи на місці

1. Критерії відбору: спечені ролики є кращими для операцій, які вимагають високої щоденної продуктивності, безперервної роботи обладнання 24/7, великих навантажень правлення та мінімізації часу простою виробничої лінії; гальванічні ролики вибираються для застосувань, що вимагають екстремальних допусків і обробки складних складних профілів; паяні ролики вибирають для обробки над-твердих компонентів, таких як карбід кремнію та цементований карбід.

 

2. Специфікації вибору скріплення: з’єднання на основі-бронзи підходять для-застосувань загального призначення, пропонуючи баланс міцності; Зв’язки на основі-заліза розроблені для над-високих вимог до зносостійкості та підходять для важких-операцій чорнового оброблення.

 

3. Вимоги до -експлуатації на місці: під час роботи необхідно подавати відповідну охолоджуючу/мастильну рідину для контролю та зниження температури; необхідно встановити графік періодичного заточування, щоб очистити накопичене шліфувальне сміття; і тривалу роботу обладнання без навантаження на високих{2}}швидкостях суворо заборонено.

 

VI. Тенденції розвитку галузевих технологій

1. Індустріалізація технології функціонального спікання: застосування композитної конструкції з високою концентрацією алмазу в поверхневому шарі та низькою концентрацією у внутрішньому шарі для одночасної оптимізації гостроти різання та зносостійкості, тим самим вирішуючи загальну проблему забивання стружки, яка зустрічається у традиційних продуктах;

 

2. Прискорене заміщення імпорту: вітчизняні промислові кластери-такі як у Хенані та Цзянсу-здійснюють прорив у основних -прецизійних алмазних-процесах спікання; продуктивність продукту тепер конкурує з показниками провідних зарубіжних брендів, таких як Dr. Kaiser (Німеччина) і Asahi Diamond (Японія), прокладаючи шлях до вітчизняної заміни високоякісних-важких-катків;

 

3. Спеціалізована ітерація продукту для нового енергетичного сектору: розробка високо{1}}спечених вальців із високою міцністю, які відповідатимуть вимогам до шліфування для велико-модульних,-важконавантажених шестерень у нових енергетичних комерційних транспортних редукторах, таким чином виходячи на ринок постачання важких-компонентів у новій енергетичній галузі.