在金属铸造行业,铸件的打磨可以说是铸件加工的重要形式之一。相当一部分的金属铸件,比如运动器材、工具、刀具、锁具、建筑五金、卫浴五金、汽车零配件等,从切断浇冒口开始就有了研磨的应用,直至整个工件加工完毕。这类铸件典型的打磨工艺为:
在粗加工环节,如受铸造和浇冒口切割工艺的影响,工件表面往往状况恶劣,带有严重的毛刺且金属去除量大。客户在这些环节最讲究的是效率,高磨削率的砂带无疑是最合适的磨具形式。同时,客户又希望所使用的砂带能满足以下的要求:
这就要求磨料本身具有一定的硬度和韧性(抗冲击能力或抗破碎性能)。几种常见磨料的硬度和韧性系数见表1,表中磨料的硬度越高表示切削能力越强,韧性系数越小反映磨料越容易破碎,可以说硬度和韧性系数共同影响磨料的耐磨性。
碳化硅磨料开始大规模工业使用是在1895年,1897年氧化铝磨料从铝矾土中提炼出来并被迅速运用于研磨领域。刚玉和碳化硅磨料虽然硬度较高但韧性较差,并不适用于大磨削量、工况恶劣的打磨。20世纪60年代锆刚玉磨料诞生,它有较高的韧性,抗破碎性能好,其产品使用寿命是普通氧化铝磨料产品的2倍以上。
锆刚玉磨料的弱点是硬度较低,所以它的耐磨性还是有限。1981年,美国3M公司利用溶胶-凝胶法发明了陶瓷氧化铝磨料(CubitronTMI,酷切一代),它是一种同时具有高硬度和高韧性的磨料。
这种溶胶-凝胶法生成的磨料颗粒由大量的氧化铝微细晶体烧结而成,在磨削时会不断破裂并产生出新的切削刃,因此自锐性特别好。陶瓷氧化铝磨料耐磨、自锐性好、磨削率高,因而比锆刚玉磨料更适合大磨削量的打磨。
3M第二代陶瓷氧化铝(CubitronTM II)砂带完全可以替代锆刚玉砂带、普通陶瓷氧化铝砂带在铸件粗打磨上的应用,比如去除铸件浇冒口的打磨,可以说对打磨效率要求越高的场合优势就越明显。
对于一些难加工金属材料、对打磨发热敏感的材料,如不锈钢铸件、钛合金铸件、镍合金及钴铬合金等,3M第二代陶瓷氧化铝(CubitronTM II)磨料也能够充分发挥出快速打磨、“冷”打磨的性能。针对不同的铸件材料,选取合适的打磨速度、打磨压力,配合砂带接触轮硬度、接触轮的齿槽比等参数,可以最大限度地发挥出第二代陶瓷氧化铝(CubitronTM II)的性能。
3M第二代陶瓷氧化铝(CubitronTM II)具有精确的等边三角外形,硬度高韧性好,自锐性强,刃口锋利,可以使打磨过程变得更轻松、更持久和更安全,不容易产生热应力裂纹和烧伤工件,非常适合铸件浇冒口的打磨、焊缝打磨等有大金属去除量的打磨应用。可以使客户提高产能,从而达到降低生产成本的目的。