本
文
摘
要
在「砂轮五因子之磨料的种类及选择要点」这篇文章已有提及砂轮的磨料。
大致介绍了常见的几种磨料及选择要点。
其实磨料中除了「磨铁」及「磨非铁」的分类外,
还有「一般磨料」与「超级磨料」的差异。
这次将针对两者来进行差异比较和分析。
一般&超级?
一般磨料在这指的是,以碳化矽系和氧化铝系为主要成分的一般砂粒。
而超级磨料通常则是指高硬度的钻石以及CBN磨料。
钻石可视为碳化矽系的最高级,而CBN则是氧化铝系的最高级。(硬度而言)
优缺点比较
一般磨料:
优点:1.容易修整、成型。2.使用方便!价格相对较低。
缺点:1.加工难研磨材料时,容易发生砂轮磨耗的尺寸误差。2.产生的热多传导至工件,若排热不好容易损伤工件。
超级磨料:
优点:1.硬度高、消耗少、尺寸精度良好。2.CBN砂轮可作高速加工。
3.热传导多往砂轮本身,切削力极佳,工件不易损伤。
缺点:1.砂轮成型困难、修整耗时。2.研磨软工件比一般磨料差。3.价格偏高。
外观差异
一般砂轮外观:整颗砂轮皆由磨料压制烧结而成。可成型的形状多样。
▲刻沟砂轮可修整至极薄
超级磨料砂轮外观:
磨料仅仅只有外圈薄薄的一层,内圈则以金属盘最为常见。
但也有以陶瓷最为内盘的高精度超磨料砂轮。
▲外圈磨料,内盘为陶瓷或金属。
热传导差异
一般磨料及超级磨料有一个特别的差异,就是热传导的方向。
研磨时因着摩擦所以会产生热,而热的传导方向会因为磨料特性而不同。
一般磨料的研磨热,大多会传导至工件。如下图红色箭头方向。
而过多的热传至工件,将容易造成工件烧伤、损害。
而超级磨料的研磨热的传导方向,则多半往磨料方向释放。
对工件的伤害较少。
但却也可能因为热传导至内盘,导致内盘金属遇热膨胀的问题。
(陶瓷内盘可以改善此问题)
切削力差异
当然,最大的差异自然是因着硬度不同而有不同的切削效果。
超磨料的硬度高,磨削阻力小,切削力强。切削力是一般磨料的2~5倍。
超级磨料完胜???
那为何无法取代一般砂轮呢?
因为各有优缺,在选择上一样要针对研磨的工件及条件来进行评估选择。
1.大进刀量时特性无罚完全发挥,面粗度改变范围有限
一般砂轮的粒度可透过修整达到一定得调整范围;
超磨料因本身修整不易,粒度无法改变。
2.超磨料层薄,不容易修整
一般砂轮修整时能成形R角;
超磨料砂轮很难修整。
3.容易消耗的工件表现不佳,反而寿命缩短
特别是铜、铝或Austenite不锈钢等容易引起堵塞的材料;
反而使用多孔性砂轮效果更好。
超级磨料很厉害,但也不是绝对万用;
一般磨料在合适的制程上也能发挥出不逊于超级磨料的效果。