因超硬材料砂带具有高效、精密、节能、节材、环保的特点。加之我国既是超硬材料大国,又是机械制造大国,具有开发和应用超硬材料涂附磨具的优势,目前我国超硬材料砂带已研制成功并量产,为开展难加工材料和复杂型面的磨削试验和加工创造了条件,促进我国高端装备制造业的发展。
1、高效、精密、节能、节材、环保是现代制造业发展的总趋势。
超硬材料(金刚石与立方氮化硼)工具,包括超硬材料砂带,将在这个发展过程中扮演重要角色。将超硬材料应用于涂附磨具,在我国还刚刚开始,笔者有幸成为它的开拓者之一,采用金刚石和立方氮化硼作磨料成功生产出砂带、砂盘和砂套、页轮、磨盘等,并开始规模生产及应用。本文就大力发展超硬材料涂附磨具的重要性、必要性和可行性谈点粗浅的看法。
金刚石、立方氮化硼(CBN)是目前世界上已知的硬度最高的两种材料。由于其硬度高、耐磨性好、导热率高等,是普通磨料(刚玉和碳化硅)无法比拟的。用超硬磨料加工硬脆和硬韧性难加工工件时,其消耗量极小,而且可以较长时间保持其锋利度和磨具外形,不仅可以保证工件的加工精度,而且大大提高了加工效率,同时解决了对环境的污染问题,符合国家在制造业中所推行的节能、节材、环保、低碳等发展战略。
西方发达国家从解决难加工材料的磨加工、提高磨削效率和对人体健康和环保的目的出发,已兴起使用超硬材料制造涂附磨具。目前美国、德国、英国、瑞士等国家均有相关产品的生产与销售,而且形成系列超硬材料涂附磨具产品。
2、超硬材料砂带的现状
超硬材料涂附磨具是指用粘结剂把超硬材料(人造金刚石或立方氮化硼)磨粒粘附在柔性可挠曲基材上的磨具。
随着我国冶金工业和现代机械加工产业的快速发展,各种新型材料的不断出现,高端装备制造对加工精度和表面光洁度要求越来越高,涂附磨具亦向高效率、长寿命和超精密的方向发展。因此,超硬材料涂附磨具的研制和应用悄然兴起,在硬质合金、电子、石材、工程陶瓷、玻璃、宝石、建材、不锈钢、淬火钢、高速工具钢、高温合金(钛合金、镍基和钴基合金)和复合材料(碳纤维增强塑料、特种玻璃纤维增强塑料)等难加工材料的特殊加工领域得到了广泛应用。尤其值得注意的是,在磨削难加工材料如硬质合金、石材、陶瓷、铁基合金等方面,超硬材料砂带则显示出其独特的优势,从用作一般精度要求的工件磨削发展到高精密、超高精密零件的磨削。由于超硬材料砂带的应用,使砂带工作寿命大幅度提高,砂带磨削领域迅速扩大,可用于湿磨、干磨、高速磨、重负荷磨削以及高精度精密零件磨削抛光,大大丰富了作为享有"万能磨削"美誉的涂附磨具的应用范围。