Czy diament można stosować jako materiał ścierny?
Wniosek:
- Diament jest obecnie najważniejszym i najtwardszym supertwardym materiałem ściernym stosowanym w przemyśle; ma jednak określone ograniczenia zastosowania i nie jest odpowiedni dla wszystkich materiałów.
Do szlifowania kamienia stosuje się materiał ścierny Metal Bond Diamond Fickert.
I. Dlaczego diament nadaje się jako materiał ścierny:
Diament jest najtwardszą znaną substancją w przyrodzie, której mikrotwardość znacznie przewyższa mikrotwardość zwykłych materiałów ściernych, takich jak korund i węglik krzemu.
- Wyjątkowa zdolność cięcia, niska odporność na szlifowanie i wysoka wydajność przetwarzania;
- Doskonała odporność na zużycie; w identycznych warunkach obróbki żywotność narzędzia jest znacznie dłuższa niż w przypadku narzędzi wykorzystujących zwykłe materiały ścierne;
- Dostępny w różnych postaciach,-takich jak cząstki pojedynczego-kryształu, mikroproszki i kruszywa polikrystaliczne,-dzięki czemu jest kompatybilny ze spiekanymi, galwanizowanymi, lutowanymi i{3}}spawanymi żywicą narzędziami diamentowymi;
- Szeroki zakres wielkości ziarna, obejmujący wszystko, od zgrubnego cięcia i zgrubnego szlifowania po ultra{0}}drobne polerowanie proszkowe.
Typowe produkty ścierne diamentowe:
- Bloki szlifierskie ze spoiwem metalowym-, tarcze szlifierskie ze spoiwem-żywicy, brzeszczoty pił, wiertła rdzeniowe, galwaniczne tarcze szlifierskie, elastyczne podkładki polerskie, media bębnowe itp.
II. Ograniczenie użycia klucza (ważne):
Nie należy przyzwyczajać się do diamentuszlifować żelazo-metale z grupy (stal węglowa, stal nierdzewna, stal formierska, żeliwo).
Podczas-szlifowania w wysokiej temperaturze diament (składający się głównie z węgla) ulega-reakcji w stanie stałym z żelazem:
- Fe + C ->Cementyt + grafityzacja
- Powierzchnia diamentu szybko ulega grafityzacji i traci twardość, co prowadzi do szybkiego stępienia i zużycia.
- Do obróbki stali standardowym wyborem jest CBN (sześcienny azotek boru), a nie diament.
✅ Do obróbki nadają się materiały ścierne diamentowe(twarde materiały nie-metalowe i nie-żelaza-):
Naturalny marmur, granit, luksusowy kamień, łupek, beton, szkło, ceramika, węglik spiekany, grafit, jadeit, materiały ogniotrwałe, płyty z kamienia spiekanego itp.
❌ Nie nadaje się do:
Różne rodzaje stali, stali nierdzewnej, stopów-niklu i innych metali z grupy żelaza-.
(Ściernice zawierające CBN jako materiał ścierny są często używane do obróbki detali wykonanych z materiałów stalowych)
III. Rozróżnienie dwóch głównych kategorii diamentowych materiałów ściernych
1 Syntetyczny monokrystaliczny diamentowy materiał ścierny (standard branżowy)
- Charakteryzuje się ostrymi, kanciastymi ziarnami, które umożliwiają szybkie cięcie; szeroko stosowane w kamiennych blokach szlifierskich, wiertłach i ostrzach tnących. Może zostać pokryty tytanem w celu zwiększenia retencji w metalowej matrycy wiążącej.
2 Mikroproszek z diamentu polikrystalicznego (PCD).
- Ma charakter izotropowy, dzięki czemu jest odporny na pękanie kierunkowe; używany głównie w-precyzyjnych narzędziach do polerowania i obciągania.
IV. Krótkie porównanie z konwencjonalnymi materiałami ściernymi (np. brązowym stopionym tlenkiem glinu, węglikiem krzemu)
- Konwencjonalne materiały ścierne: Niższa twardość, odpowiednie do szlifowania metali; podatne na szybkie zużycie, co skutkuje bardzo niską wydajnością podczas obróbki twardego kamienia.
- Supertwarde diamentowe materiały ścierne: specjalistyczne do twardych-materiałów niemetalowych; zapewnia wyższą twardość, ale ma wadę znaną jako „powinowactwo do żelaza” (reaktywność chemiczna z żelazem).
Streszczenie:
Diament to najwyższej klasy supertwardy materiał ścierny szeroko stosowany w obróbce kamienia, betonu i ceramiki; jednakże ze względu na ograniczenia kompatybilności chemicznej całkowicie nie nadaje się do szlifowania stali. Diamentowe materiały ścierne oferują niezastąpione korzyści podczas obróbki twardych-materiałów nieżelaznych.