根据搜索结果,以下是关于日本CBN砂轮制造工艺配方及新技术的总结:
1. 金属结合剂CBN砂轮的制造工艺
日本在金属结合剂CBN砂轮的制造工艺上,采用了多种创新技术,以提升砂轮的性能和使用寿命。
(1)烧结工艺
配方:金属结合剂通常由铜粉(Cu)、锡粉(Sn)和钛氢化物(TiH₂)组成,其比例可以根据具体需求进行调整。例如,一种典型的配方为:Cu 52%、Sn 32%、TiH₂ 16%。
制造流程:
1. 混料:将CBN磨料与金属结合剂粉末按比例混合,加入辅助粘结剂(如丙烯酸乳液)进行搅拌。
2. 成型:将混合料烘干后,通过液压机冷压成型。
3. 烧结:在氩气保护气氛下进行烧结,烧结温度通常为950℃,升温速率为5℃/min,保温时间为30分钟。
4. 粘结:将烧结后的砂轮磨料圈与钢芯粘合,修整成型。
(2)特点
高热导率:金属结合剂具有良好的导热性,可降低磨削温度,减少功率损耗。
高容屑空间:配方中的辅助粘结剂有助于形成孔隙,增加砂轮的容屑空间,提升磨料利用率。
自锐性:砂轮在高速磨削过程中不易堵塞,具有良好的自锐性。
2. 新型制造技术
(1)3D打印技术
3M公司首次将3D打印技术应用于CBN砂轮生产,开发出新型陶瓷结合剂CBN砂轮。
特点:
定制化设计:通过3D打印技术,可以实现复杂的砂轮形状和结构,如独特的槽型设计、集成式冷却孔等。
高生产效率:优化砂轮设计,减少修整量,延长使用寿命,降低工艺时间。
工艺稳定性:3D打印技术确保砂轮的一致性,提升内孔研磨的工艺稳定性。
(2)钎焊法
钎焊法通过低熔点的钎料将CBN磨粒与基体结合,具有良好的润湿性和化学相容性。
工艺流程:
将CBN磨粒、钎料(如银基或铜基钎料)与基体组装后,放入加热设备中进行钎焊。
控制加热温度和保温时间,确保钎料充分熔化并凝固。
3. 应用领域
这些新技术的CBN砂轮广泛应用于高精度磨削加工,如:
精密机械加工:用于汽车零部件、航空航天部件的高精度磨削。
硬脆材料加工:如光学玻璃、陶瓷等的超精密研磨。
总结
日本在CBN砂轮制造领域通过优化金属结合剂配方、采用烧结和钎焊工艺,以及引入3D打印技术,显著提升了砂轮的性能和应用范围。这些技术不仅提高了砂轮的热导率和容屑空间,还实现了高精度和高效率的磨削加工。
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