关于工业金刚石磨削的5个常见问题

关于工业金刚石磨削的5个常见问题

01
什么是工业金刚石？
它们如何在砂轮中被应用？

工业金刚石可以是合成金刚石或天然金刚石，专门加工以用于工业应用，而非珠宝领域。
工业金刚石被用作砂轮的磨料，通过摩擦和切割来去除工件上的材料。当砂轮旋转时，金刚石颗粒（即磨料）能够有效地去除工件上的小颗粒，从而获得所需的几何形状、尺寸和光洁度。
由于金刚石是已知的最硬材料，因此带有金刚石磨料的砂轮通常用于对硬质材料（如航空航天、汽车、医疗和半导体等行业的材料）进行磨削，河南磨澳在这些领域的磨削应用方面有着丰富经验。

02
工业金刚石是如何制造的？

*此为显微镜下的金刚石微粉呈现
天然金刚石长期以来一直用于工业磨削。它们从地下开采出来后，被运输到工厂进行加工，通过包括X射线机和手工分拣等系统，将宝石级钻石与工业钻石分离开来。这些小且质量较差的石头，也被称为“圆石”，可用于砂轮、钻头和修整工具等设备。
用于砂轮的合成工业金刚石可以通过以下两种方式之一来制造：
高压高温（HPHT）
化学气相沉积（CVD）
在HPHT方法中，将制造钻石的材料置于高压高温环境下，使其形成钻石。
在CVD方法中，将制造钻石的材料放入真空室，然后加入碳气体使其形成钻石。
无论是天然还是合成来源的工业金刚石，都会被压碎、研磨、切割、塑形和抛光成可定制的尺寸和形状。接着，将颗粒粘合在一起形成砂轮或切削工具，通常使用金属、树脂、陶瓷材料或单层电镀到金属基材上。

03
工业金刚石的特性如何影响砂轮的性能？

工业金刚石因其极高的硬度、耐磨性和导热性而备受重视，所有这些特性都会对砂轮的性能产生影响。
●高硬度：
金刚石以其极高的硬度而闻名，这是因为它们由碳原子组成，这些碳原子以立方晶格结构相结合。可以把它想象成一堵砖墙，砖块的精确排列和间距代表了立方晶体结构中原子的排列。就如同砖墙一样，金刚石坚固而稳定，很难破裂或变形。
由于金刚石是已知最硬的材料，所以它不易被其他材料划伤，反而是它会划伤其他材料。由于碳键的强度很高，所以金刚石在所有磨料中具有最佳的耐磨性，除非受到与碳发生反应的材料的化学侵蚀。
这使得砂轮能够精确切割和去除陶瓷、玻璃和不含铁的金属等其他硬质物质中的材料，并且能够达到非常精确的几何形状和尺寸公差。
●耐磨性：
金刚石的耐磨性意味着其能够更长时间地保持锋利的边缘和切割能力，从而使砂轮的使用寿命更长，无需频繁更换。
金刚石颗粒能够承受磨削过程中产生的高压——这是磨削的一个关键方面。金刚石磨料的耐磨性可保持耐用、精确的尺寸和光洁度。
●导热性：
金刚石具有已知材料中最高的导热性，这使其非常适合用于磨削，因为磨削过程中因摩擦产生的热量会导致砂轮中的磨料颗粒变钝，降低切割效果，并对工件造成热损伤。
与其他磨料相比，金刚石能够更有效地将热量从磨削区域传导出去，使其保持较低的温度，保护被磨削的材料免受热损伤，并防止磨料变钝。

04
与其他磨料相比，在砂轮中使用工业金刚石有哪些优点和缺点？


●优点：
金刚石是已知最硬的材料，这是由于其具有碳原子之间的强共价键和完美的晶体对称性。由于金刚石比其他材料都硬，所以它是研磨和耐磨的最佳选择。其他磨料相比金刚石较软，因此使用寿命较短。其次，金刚石还具有最佳的导热性，所以能够最有效地去除/消散磨削过程中产生的热量。
所有这些都使金刚石成为一种极具优势的磨料选择，因为它能提供更持久的耐用性、更高的精度和更好的质量。
●缺点：
由于其硬度极高，这也意味着金刚石不能轻易被成型或模制成不同的形状。与其他磨料类型相比，金刚石对金刚石的修整器寿命较短。其次，在磨削黑色金属时不建议使用金刚石砂轮，因为碳（金刚石）和金属之间可能会发生化学反应，导致金属材料性能发生变化，金刚石砂轮过早磨损，这两者都可能是有害的。因此，通常建议将金刚石用于磨削陶瓷、硬质合金和玻璃等硬质材料的专门应用中。

05
工业金刚石砂轮技术的趋势和进展是什么？

工业金刚石的趋势之一是合成或人造金刚石的使用越来越多。实验室培育的金刚石在各个方面都与天然钻石相同，且随着人造金刚石的过程变得越来越高效，人造金刚石现在可以比天然金刚石更便宜、更容易采购。金刚石磨削产品对越来越多的行业来说变得经济可行。
工业金刚石磨削技术的另一项进步是混合结合砂轮的创造。混合砂轮结合了不同类型的结合剂，将磨料（例如金刚石）粘附到砂轮上，并实现卓越的磨削性能。
传统上，金刚石砂轮使用少数几种粘合剂中的一种将超硬磨料粘附到砂轮上。粘合选项包括：
●电镀结合剂
●树脂结合剂
●金属结合剂
●陶瓷结合剂

这些结合剂中的每一种都具有不同的特性，从而导致磨削过程的不同优缺点。
通过粘合不同的结合剂，混合砂轮可以根据特定磨削应用的需求进行定制，从而降本增效！
工业金刚石是许多磨削工艺中的关键组成部分，它们在制造业中持续发挥至关重要的作用。由于其良好的导热性、耐磨性和硬度，该技术将不断进步，以充分利用这种良好的材料。工业金刚石在制造业中的重要性会继续增长！

河南磨澳始终致力于研发和生产更先进的金刚石及CBN砂轮，以提供给客户完善的磨削解决方案！
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