Дијамантски брусни тркала: Целосен водич за карактеристики, технологија, предности и примени

Што се дијамантски брусилки?

Дијамантските брусилки се абразивни алатки составени од три основни компоненти:

Дијамантски абразивни зрна: Средство за сечење, направено од природен дијамант (редок, скап) или синтетички дијамант (почест, конструиран за конзистентност). Синтетичките дијамантски зрна често се премачкуваат (на пр., со никел или титаниум) за да се подобри адхезијата на врската и да се спротивстави на абењето.
Матрица на врзување: Ги држи дијамантските зрна на место и контролира колку брзо зрната се „распаѓаат“ (абеат) за време на употребата. Вообичаени типови на врзување вклучуваат смола, метал, витрифицирани и електрогалванизирани (повеќе за ова во делот Технички информации).
Структура на порите: Мали празнини помеѓу врската и зрната што овозможуваат проток на течноста за ладење, отстранување на струготини и спречување на затнување - критични за одржување на прецизноста при апликации со висока температура.

Клучни карактеристики на дијамантските брусилки

Дијамантските брусилки се дефинирани според карактеристиките што ги прават идеални за тешки материјали. Еве ги најважните што треба да се земат предвид:

1. Исклучителна тврдост и отпорност на абење

Дијамантот е рангиран на 10-та скала на Мосовата тврдост (највисоката можна), што значи дека може да меле материјали со тврдост до 9 Мосова - вклучувајќи алуминиумска керамика, силициум карбид, стакло и волфрам карбид. За разлика од тркалата од алуминиум оксид или силициум карбид (кои брзо се трошат на тврди материјали), дијамантските тркала ја задржуваат својата форма и ефикасност на сечење 50-100 пати подолго, намалувајќи ги трошоците за замена на алатки.

2. Можности за прецизно мелење

Со фини зрна од само 0,5 μm (микрометри), дијамантските тркала постигнуваат мазни површински завршетоци како Ra 0,01 μm - што е клучно за оптички компоненти, полупроводнички подлоги и медицински уреди каде што дури и малите несовршености предизвикуваат дефекти.

3. Отпорност на топлина и ладно сечење

Дијамантот има топлинска спроводливост 5 пати поголема од бакарот, што му овозможува брзо да ја распрснува топлината за време на мелењето. Ова го минимизира „термичкото оштетување“ (на пр., пукнатини, изгореници или искривување на материјалот) кај материјали чувствителни на топлина како стакло, кварц и напредна керамика.

4. Прилагодливост

Производителите ги прилагодуваат дијамантските тркала на специфични апликации со прилагодување на:

Големина на зрно (груба за брзо отстранување на материјалот, фина за завршна обработка).
Тип на врзување (смола за апликации со ниска температура, метал за брусење со голема јачина).
Облик на тркалото (рамен, чашкаст, сад или радиус) што одговара на геометријата на работниот дел.

Технички информации: Како функционираат дијамантските брусилки

За да го изберете вистинското дијамантско тркало, од суштинско значење е да ги разберете неговите технички спецификации. Подолу се наведени најважните технички параметри:

1. Вид на врска: „’Рбетот“ на тркалото

Врзувањето ја одредува издржливоста на тркалото, брзината на сечење и соодветноста за различни материјали. Еве како се споредуваат четирите главни типови на врски:

Тип на обврзница	Клучни својства	Најдобро за
Смолеста врска	Флексибилно, со мало генерирање на топлина, брзо сечење. Се распаѓа постепено за да открие нови дијамантски зрна.	Завршни операции (на пр., оптичко стакло, полупроводнички плочки), материјали склони кон термичко оштетување.
Метална врска	Висока цврстина, отпорност на абење и цврстина. Идеално за отстранување на тежок материјал.	Мелење тврди метали (волфрамкарбид), бетон и камен. Потребно е средство за ладење за да се спречи прегревање.
Витрифицирана врска	Отпорност на висока температура, одлично задржување на обликот и ниско затнување.	Прецизно брусење на керамика, карбидни алатки и челик со лежишта. Се користи во машини за брусење со голема брзина (HSG).
Електрогалванизирана врска	Тенок, густ слој на врзување со изложени дијамантски зрна. Нуди максимална ефикасност на сечење.	Профилирано брусење (на пр., турбински лопатки, шуплини на калапот) и производство во мали серии.

2. Концентрација на дијаманти

Концентрацијата се однесува на количината на дијамантско зрно во тркалото (мерено како карати на кубен сантиметар). Вообичаените концентрации се движат од 50% до 150%:

50–75%: Лесно брусење (на пр., завршна обработка на стакло).
100%: Брусење за општа намена (на пр., карбидни алатки).
125–150%: Мелење при тешки услови на работа (на пр., бетон, камен).

Повисока концентрација = подолг век на траење на тркалото, но повисока цена.

3. Големина на зрно

Големината на зрната се означува со број на мрежа (на пр., 80# = груба, 1000# = фина) или микрометарска (μm) големина. Општо правило:

Груби зрна (80#–220#): Брзо отстранување на материјал (на пр., обликување на керамички блокови).
Средни зрна (320#–600#): Балансирано отстранување и завршна обработка (на пр., брусење карбидни влошки).
Фини зрна (800#–2000#): Високопрецизна завршна обработка (на пр., оптички леќи, полупроводнички плочки).

4. Брзина на тркалата

Дијамантските тркала работат со специфични периферни брзини (мерени во метри во секунда, m/s) за да се оптимизираат перформансите:

Врзување на смола: 20–35 m/s (мала до средна брзина).
Метална врска: 15–25 m/s (средна брзина, потребна е течност за ладење).
Витрифицирана врска: 30–50 m/s (голема брзина, идеално за HSG).

Надминувањето на препорачаната брзина може да предизвика пукање на тркалото или поместување на дијамантските зрна.

Предности на дијамантските брусилки во однос на традиционалните абразиви

Традиционалните абразивни тркала (на пр., алуминиум оксид, силициум карбид) се поевтини, но тие не се во добра состојба при брусење тврди или прецизни материјали. Еве зошто вреди да се инвестира во дијамантски тркала:

1. Подолг век на траење на алатот

Како што споменавме претходно, дијамантските тркала траат 50-100 пати подолго од тркалата од алуминиум оксид при мелење тврди материјали. На пример, дијамантското тркало може да меле 10.000 карбидни влошки пред да треба да се заменат, додека алуминиум оксидното тркало може да се справи само со 100. Ова го намалува времето на застој за промена на алатките и ги намалува долгорочните трошоци.

2. Повисока ефикасност на мелење

Тврдоста на дијамантот му овозможува да сече материјали побрзо од традиционалните абразиви. На пример, мелењето на алуминиумска керамичка плоча со дебелина од 10 мм со дијамантско тркало трае 2-3 минути, во споредба со 10-15 минути со силициум карбидно тркало.

3. Супериорен квалитет на површината

Традиционалните тркала често оставаат „гребнатини“ или „микропукнатини“ на тврдите материјали, што бара дополнителни чекори за полирање. Дијамантските тркала создаваат огледален финиш со едно поминување, елиминирајќи ја потребата од пост-брусечка обработка и заштедувајќи време.

4. Намален материјален отпад

Прецизното брусење со дијамантски тркала го минимизира „прекумерното брусење“ (отстранување на повеќе материјал отколку што е потребно). Ова е клучно за скапи материјали како што се полупроводнички плочки (каде што една плочка може да чини над 1.000 долари) или керамика од медицински квалитет.

5. Разноврсност

За разлика од традиционалните тркала (кои се ограничени на метали или меки материјали), дијамантските тркала мелат широк спектар на подлоги: стакло, кварц, керамика, карбид, камен, бетон, па дури и синтетички материјали како полимер зајакнат со јаглеродни влакна (CFRP).

Примени: Каде се користат дијамантски брусилки

Дијамантските брусилки се составен дел од индустриите кои бараат прецизност и издржливост. Подолу се наведени нивните најчести случаи на употреба:

1. Полупроводничка и електронска индустрија

Мелење силиконски плочки (кои се користат во микрочипови) за да се постигнат ултра-рамни површини (рамномерност ± 0,5 μm).
Обликување на подлоги од галиум арсенид (GaAs) и силициум карбид (SiC) за енергетска електроника и 5G уреди.
Полирање на LED чипови за подобрување на излезот на светлина.

2. Аерокосмичка и автомобилска индустрија

Брусење на лопатки на турбина (направени од титаниум или Инконел) со тесни толеранции (±0,01 mm) за ефикасност на моторот.
Обликување на керамички дискови за сопирање (се користат во автомобили со високи перформанси) за отпорност на топлина и долготрајност.
Завршна обработка на карбидни делови за алати (кои се користат во машинската обработка на авионски мотори) за одржување на остри рабови.

3. Оптички и медицински индустрии

Полирање на оптички леќи (стаклени или пластични) за камери, телескопи и очила за да се постигнат површини без гребнатини.
Брусење на медицински импланти (на пр., керамички зглобови на колк, титаниумски коскени завртки) за да се исполнат стандардите за биокомпатибилност и прецизно прилагодување.
Обликување на кварцни садови (кои се користат во производството на полупроводници) за да се задржи стопен силициум.

4. Градежништво и обработка на камен

Брусење бетонски подови за создавање мазни, рамни површини за комерцијални згради.
Обликување природен камен (мермер, гранит) за работни плочи, плочки и споменици.
Полирање на инженерски обработен камен (на пр., кварцит) за подобрување на неговата естетска привлечност.

5. Производство на алати и калапи

Острење на карбидни глодалки, дупчалки и алатки за дупчење за враќање на перформансите на сечење.
Брусење на шуплини на калапот (се користи при лиење со инјектирање пластика) до прецизни форми и површински обработки.

Како да го изберете вистинското дијамантско тркало за брусење

Изборот на вистинскиот тркало зависи од три фактори:

Материјал на обработуваниот дел: Изберете тип на врска што одговара на тврдоста на материјалот (на пр., метална врска за карбид, смолеста врска за стакло).
Цел на мелење: Грубо зрно за отстранување на материјал, фино зрно за завршна обработка.
Компатибилност со машината: Осигурајте се дека брзината и големината на тркалото одговараат на спецификациите на вашата машина за брусење.

На пример:

Ако мелете силиконска плочка (мека, чувствителна на топлина), идеално е тркало за поврзување со смола со зрно од 1000#.
Ако обликувате алатка од волфрам-карбид (тврда, за тешки услови на употреба), најдобро е да користите метално врзивно тркало со зрно од 220#.

Време на објавување: 31 август 2025 година