精密金剛石砂輪的制造
一、磨料的分散與表面處理
精密金剛石砂輪所使用的磨料都是金剛石超細粉體，由于靜電作用，在砂輪制造過(guò)程中會(huì )發(fā)生團聚現象，使磨料非均勻分布，以致影響砂輪的磨削質(zhì)量。此外，超細粉體與結合劑的附著(zhù)能力不強。導致磨料容易脫落，為解決這兩個(gè)問(wèn)題，學(xué)者們對磨料的分散、增強磨料與結合劑的附著(zhù)能力分別做了大量研究。
為了解決金剛石微粉的分散問(wèn)題，學(xué)者們有的用機械化學(xué)方法研究了水介質(zhì)中納米金剛石的分散方法，有的用石墨化、氧化法來(lái)解決納米金剛石的團聚問(wèn)題，有的用超細粉碎機械化學(xué)法進(jìn)行納米金剛石硬團聚體的解聚研究，最終制得了粒度分布在100nm以?xún)?、平?0nm可長(cháng)期穩定的水介質(zhì)納米金剛石懸浮液。另外，學(xué)者們發(fā)現金剛石磨料經(jīng)過(guò)表面處理后，可以提高磨粒與結合劑的附著(zhù)力，同時(shí)砂輪的自銳性也有所提高，從而提高砂輪的磨削效率和壽命。
二、結合劑的種類(lèi)常用的結合劑有樹(shù)脂、陶瓷、金屬結合劑。
樹(shù)脂結合劑砂輪具有自銳性好、有彈性、拋光性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，其種類(lèi)有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚乙烯醇、氨基甲酸乙酯樹(shù)脂等，學(xué)者們采用高流動(dòng)性耐熱樹(shù)脂研制出具有獨立氣孔的高濃度低損傷樹(shù)脂結合劑精密金剛石砂輪，日本某專(zhuān)利產(chǎn)品提出以液體環(huán)氧樹(shù)脂作為結合劑制造多孔樹(shù)脂結合劑砂輪，可以提高砂輪的磨削性能。陶瓷結合劑精密金剛石砂輪具有剛性強、耐熱性好、耐腐蝕性強、不易堵塞發(fā)熱、磨削效率高、修整方便等優(yōu)點(diǎn)，曾經(jīng)有學(xué)者采用低熔點(diǎn)結合劑通過(guò)低溫加熱來(lái)防止金剛石磨粒在燒結過(guò)程中出現石墨化，成功制出了多孔陶瓷結合劑金剛石砂輪。金屬結合劑精密金剛石砂輪具有硬度高、對磨料把持力好等優(yōu)點(diǎn)。
三、精密金剛石砂輪結構的設計
近年來(lái)，學(xué)者們?yōu)榱颂岣呒庸ば?，節省生產(chǎn)時(shí)間，對砂輪的結構作了一些創(chuàng )新設計。日本三菱公司為改善硅片的平面度，在磨粒層上設立切縫，并采用花瓣型磨粒層，從而改善了磨削過(guò)程中硅片中心部分的冷卻效果，提高了砂輪的使用壽命。德國某公司研制了如下圖所示的牙形排列的伸縮式組合砂輪結構，A、B分別是細粒度和粗粒度砂輪塊，通過(guò)砂輪塊A的伸縮實(shí)現精磨和粗磨，相應提高了硅片的加工效率和加工精度。
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