超精加工用的磨石具有極多不同的類型,透過不同的磨料、植砂、硬度、黏結和處理,製造商幾乎可提供無限的產品組合。


 



經過市場多年來不斷的要求,產品製造商已能在磨料類型、植砂粗幼、硬度、黏結和處理上開發出數以千計的組合,以滿足各種各樣的超精加工(superfinishing)要求。


 


為所將進行的研磨應用選擇合適的產品不單影響最終成敗,而事實上這個選擇的過程在確切配合超精加工上,過去是頗為複雜的。


 


美國的達文磨料產品(Darmann Abrasive Products)公司開發了一套可以協助客戶為搪磨加工選擇合適的磨料之方法。附圖所示-雖然用上了該公司的術語-已大致涵蓋了今天超精加工可以選用的所有產品系列。


 


該公司採用了一個三階段的方法,包括把一系列預先定制的樣本寄予客戶,然後再根據客戶試用後的意見重新定制樣本,以確定那種磨石最能配合客戶之要求。有些時候,特別對要求嚴格的應用來說,這過程可能需時較久,但這樣做法卻可帶來不少好處,例如可以提高生產力,及免去購買更昂貴的特定組合超精加工系統的需要。


 


 


 


第一階段


 


視乎所將打磨的物料,達文公司一般建議客戶先採用標準的白色氧化鋁(WA)或綠色碳化硅(GC)產品。氧化鋁較適合粗加工(roughing)而碳化硅則較適合精加工。不過,用戶對加工的不同要求,將最終影響植砂粗幼、硬度等之初始選擇。


 


 


 


第二階段


 


這階段主要調校植砂粗幼和硬度的組合,以便得出最理的精加工結果。加工要求較精細者,需要採用較硬(編號越小、硬度越高)或植砂較幼細(編號越大、植砂越幼)的產品。反之,則需要較軟或植砂較粗的產品。


 


打磨和切削的速率亦會受到最初的處理選擇所影響。所採用的磨石可以未經處理、經腊處理或硫處理。處理作用會把磨料中的天然細孔填滿,並防止磨石在注有潤滑液的切削面處黏走切屑。事實上,對磨石進行處理,亦可有效地提高其硬度和延長其壽命。


 


 


 


第三階段


 


假如無法得出最理想的組合,達文公司將建議採用其他磨料。假如切削量的要求較大,則可在高速切削黏合系統(V5)採用熔融氧化鋁(FA)。高速切削黏合機較易在磨石的表面留下鈍的磨料,和產生尖銳、未經使用的磨料粒子。


 


另外,也可在高速切削黏合系統中採用陶瓷磨料(SA),雖然成本較高,但它卻可為要求更高的應用提供更尖銳、更堅硬和使用壽命更長的特性。


 


部份磨料類型提供較高的切削量,其他則有較低的Ra精加工效果。最近市面上出現了一種新的混合磨料,它可以在諸如切入式和貫穿式磨削等應用中,具有更佳的切削量和Ra精加工效果。


 


當需要加工的物料由於太硬而無法使用傳統的磨料,或傳統的產品壽命太短而令作業時常停頓時,這時就需要使用超磨料(鑽石和氮化硼方晶)-也許是唯一的選擇。需要用上超磨料的物料包括M50、陶瓷、玻璃、氮化物或其他帶有硬殼的物料。


 


基於這種重覆的產品選擇過程,磨料產品製造商對超精加工的認識,和所能提供的產品種類也不斷提高。達文公司表示,基於這個原因,任何目前正面對超精加工難題的公司都不要放棄,市場上必定有可供選擇的超精加工磨料和公司能夠解決他們的需要。況且,創新仍然不斷地出現。


 


 


 


[ 附文 ]


 


塗附磨具簡介


 


資料由諾頓磨料磨具公司提供


 


 


 


塗附磨具是由磨料、黏接劑與紙、布等基體材料所構成的一種柔性磨具,它們包括:砂布、砂紙、砂帶、砂盤、頁輪等。其組成部份主要為:


 


    # 基體材料:紙、布、紙


    # /布複合、剛紙等。 底膠:動物膠、


    # [ ]醛樹脂、酚醛樹脂。 複膠:動物膠、


    # [ ]醛樹脂、酚醛樹脂。 磨料:天然剛玉、人造剛玉、碳化硅、玻璃砂等。


 


基體材料


 


紙基:以字母AE表示紙基體的強度,相當於g/m2紙的重量:


 


A - 70g /m2 抗張力小、柔性好、多用於張頁式。


 


C - 120g /m2 抗張力較好,用於張頁式、砂卷、砂布等。


 


E - 220g /m2 抗張力大,用於寬砂帶、包套鼓輪等。


 


布基:


 


J 是單位重量最輕的布,柔性好,能很好適應工件外形。


 


X 是中型布,強度較好,可用於許多不同場合。


 


Y 是重型布,強度很高。


 


W 是一種特殊織物,具有良好的“緯向”抗張力,用於特寬多接頭砂帶。


 


複合基:


 


普通的複合基-是由E重紙與很細的布黏接而成,其特點是具有E紙的抗延伸性和布的抗撕裂性。用於粗粒度磨料、寬砂帶,可進行大面積重負荷磨削。


 


W複合基-是由E重紙與W布基複合,它的強度是W布的兩倍,用於生產多接頭寬砂帶。


 


剛紙(硫化纖維):


 


剛紙通常為0.75mm厚,也有0.60mm0.40mm厚。剛紙僅用於生產砂碟,特別用於粗磨金屬工件。


 


 


 


磨料


 


天然磨料:石榴石、燧石。


 


人造磨料:棕剛玉、半脆剛玉、白剛玉、碳化硅、鋯剛玉、陶瓷氧化鋁(SG)等。


 


磨料粒度號及尺寸:


 


FEPA:歐洲標準


 


CAMI:美國標準


 


黏接劑


 


天然膠和人造樹脂,用於底膠和複膠。


 


天然膠:主要是動物膠,優點是黏接力好、柔性好,缺點是不耐濕和熱。


 


人造樹脂:主要是[ ]醛樹脂和酚醛樹脂,優點是黏接力好,耐熱和耐濕性好。


 


黏接劑性能比較


 


柔曲處理:塗附磨具大卷在轉換成使用的砂帶之前,應進行柔曲處理,其三種形式如下:


 


 


 


磨粒的分布


 


密植砂:砂布表面100%覆蓋磨粒,以CLK表示。


 


疏植砂:砂布表面50-70%覆蓋磨粒,以OPK表示。


 


疏植砂塗附磨具用於易於堵塞磨具表面的工件材料,如含樹脂的木材、軟金屬等,磨粒間的空隙易於排除磨粒,而密植砂分布可在單位面積上提供最大數目的磨削力。



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