При изготовлении связанного алмазно-абразивного инструмента в качестве связующего была использована эпоксидно-диановая смола, а в качестве с отвердителя - полиэтиленполиамин (ПЭПА). Выбор эпоксидно-диановой смолы связан с тем, что, во-первых, упруго-эластичные свойства связки на основе этой смолы можно регулировать в широком интервале в зависимости от условий ее полимеризации. Во-вторых, процесс изготовления алмазно-абразивного инструмента на основе эпоксидно-диановой смолы не требует дорогостоящего оборудования, например, мощных прессов и пресс-форм, и отличается простотой. В третьих, использование смолы в качестве основного связующего позволяет легко переходить к различным типоразмерам алмазно-абразивных элементов и к различной их форме. Кроме того, инструмент на основе эпоксидно-диановой смолы выгодно отличается от других типов инструмента низкой ценой и, наконец, является экологически чистым изделием.
1.1.2. Влияние компонентов связки на свойства инструмента
Итак, в качестве связующего при разработке первого варианта алмазного инструмента была выбрана эпоксидно-диановая смола с отвердителем – полиэтиленполиамин. Для определения оптимального состава для изготовления алмазного инструмента необходимо правильно выбрать тип алмазного порошка, и связующее, состоящее из наполнителя и функциональной добавки. В качестве наполнителя была выбрана двуокись церия, а в качестве функциональной добавки - смесь сернокислого никеля и щавелевой кислоты.
Использование в качестве наполнителя двуокиси церия, имеющей сравнительно низкую прочность и тонкодисперсную чешуйчатую структуру, способствует улучшению упруго- пластических свойств инструмента и снижению его засаливания в процессе эксплуатации.
Кроме того, двуокись церия способствует удалению микронеровностей на обрабатываемой поверхности, то есть участвует в формировании микрорельефа, как вспомогательный абразив. Комплекс «двуокись церия - алмазные зерна» в указанных соотношениях образует каркас массы с высокоразвитой поверхностью, имеющей высокую реакционную способность. В то же время в каркасе отсутствуют сыпучие конгломераты, которые в процессе шлифования выделили бы отдельные несвязанные алмазные зерна.
Функциональная добавка, состоящая из смеси сернокислого никеля и щавелевой кислоты, выполняет двойственную функцию. Во-первых, это трибохимическое воздействие реагентов на поверхность стекла в зоне контакта инструмента с обрабатываемой деталью, а во-вторых, взрыхление связки и обновление новых алмазоносных слоев за счет растворения мелкодисперсных частиц указанных химических реагентов под действием воды, являющейся основой состава смазочно-охлаждающей жидкости.
При подборе оптимального состава для изготовления алмазного инструмента исследовалось влияние различных компонентов и их соотношения на режущую способность инструмента и качество обработанной поверхности.
Компоненты состава взяты в следующем массовом соотношении, мас. ч.:
Эпоксидно-диановая смола 100
Полиэтиленполиамин 8... 16
Алмазный порошок 0,07...9
Двуокись церия 18...72
Смесь сернокислого никеля и щавелевой кислоты, взятых в массовом соотношении 1: (0,3...2) 4...38
За оптимальный принят состав, указанный в таблице под № 1 и содержащий компоненты в следующем соотношении, мас. %: эпоксидно-диановая смола 56; полиэтиленполиамин - 7; двуокись церия (полирит) - 28; сернокислый никель - 4; щавелевая кислота – 3. Наряду с высокими удельными съемами материала, обеспечиваемыми инструментом с указанным составом, обеспечивается достижение минимальной шероховатости обработанной поверхности. При дальнейших исследованиях влияния концентрации алмаза и технологических режимов на эксплуатационные свойства инструмента и качество обработки будет использован состав с указанным соотношением компонентов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.