Komplexné porovnanie supertvrdých a obyčajných brúsnych kotúčov

Pri brúsnych procesoch má výber brúsneho kotúča zásadný vplyv na efektivitu a kvalitu spracovania. Supertvrdé brúsne kotúče, vrátane brúsnych kotúčov z diamantu a kubického nitridu bóru (CBN), sa od bežných brúsnych kotúčov, ako sú brúsne kotúče z korundu a karbidu kremíka, výrazne líšia v niekoľkých aspektoch.

1. Abrazívna tvrdosť

Bežné brúsne kotúče používajú ako brúsivá predovšetkým korund a karbid kremíka. Hoci sú tieto materiály tvrdé, nie sú také tvrdé ako supertvrdé brúsne kotúče. Supertvrdé brúsne kotúče používajú ako brúsivá diamant alebo kubický nitrid bóru (CBN), ktoré majú tvrdosť ďaleko prevyšujúcu tvrdosť bežných brúsnych kotúčov, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné na spracovanie materiálov s vysokou tvrdosťou.

2. Brúsenie

Počas procesu brúsenia môžu supertvrdé brúsne kotúče vďaka vysokej tvrdosti a štrukturálnym vlastnostiam ich brusiva absorbovať viac brúsneho tepla. Táto vlastnosť výrazne znižuje riziko tepelnej deformácie a povrchového prepálenia obrobku počas spracovania. Zároveň je uhol rezu a zvyškové napätie supertvrdých brúsnych kotúčov odlišné od bežných brúsnych kotúčov. Tieto jedinečné vlastnosti dávajú supertvrdým brúsnym kotúčom jasnú výhodu pri spracovaní vysoko presných dielov, s vyššou presnosťou obrábania a lepšou kvalitou povrchu.

3. Tvar a štruktúra

Bežné brúsne kotúče sa zvyčajne vyrábajú zmiešaním brusiva a spojív a môžu sa použiť na brúsenie zvnútra von. Na rozdiel od toho supertvrdé brúsne kotúče majú zvyčajne základné teleso s brúsnou vrstvou, pričom len malá predná plocha je brúsnou vrstvou a zvyšok tvorí základné teleso, zvyčajne vyrobené z kovu. Táto konštrukcia má čiastočne ušetriť náklady a čiastočne prispôsobiť celkovú pevnosť a hmotnosť brúsneho kotúča podľa potrieb.

4. Orovnávanie brúsneho kotúča

Opracovanie brúsneho kotúča je kľúčovým krokom na zabezpečenie trvanlivosti výkonu brúsneho kotúča a stability brúsneho účinku. Zahŕňa dva hlavné aspekty: úpravu pre tvar a úpravu pre ostrosť. Úprava tvaru sa zameriava hlavne na obnovenie tvarovej a rozmerovej presnosti brúsneho kotúča, čím sa zabezpečí jeho presný geometrický tvar pri dlhodobom brúsení. Úprava na ostrosť sa vykonáva, keď je brúsny kotúč tupý alebo upchatý a brúsna sila klesá, s cieľom zlepšiť ostrosť a účinnosť brúsneho kotúča.

V procese orovnávania bežných brúsnych kotúčov je možné orovnávanie tvaru a ostrosti zvyčajne vykonávať súčasne, čo zjednodušuje operácie a šetrí čas. Pri supertvrdých brúsnych kotúčoch je však situácia iná. Vzhľadom na materiálové vlastnosti supertvrdých brúsnych kotúčov je potrebné procesy úpravy tvaru a ostrosti vykonávať oddelene. Po úprave tvaru môže byť ovplyvnená ostrosť supertvrdého brúsneho kotúča a potom je potrebné použiť bežné brúsne kotúče alebo olejové kamene na následné opracovanie na ostrosť, aby sa obnovil jeho dobrý brúsny výkon.

Samozrejme, ak operácia brúsenia nevyžaduje vysokú presnosť, brúsny kotúč môže byť priamo upravený na ostrosť, aby vyhovoval základným potrebám brúsenia. Vo všeobecnosti je orovnávanie brúsneho kotúča starostlivý a dôležitý proces, ktorý je potrebné flexibilne vyberať podľa typu brúsneho kotúča a požiadaviek na brúsenie.

5. Spracovanie materiálu obrobku

Supertvrdé brúsne kotúče sú vhodné najmä na spracovanie materiálov s vysokou tvrdosťou, ako je kalená oceľ a tvrdé zliatiny. Avšak pre mäkké kovy, ako je nekalená oceľ, sa spotreba supertvrdých brúsnych kotúčov zvýši a ich výkonnostné výhody sa znížia. Navyše v dôsledku vysokej ostrosti supertvrdých brúsnych kotúčov môže byť drsnosť povrchu po brúsení mäkkých kovov zlá. Preto je potrebné pri výbere brúsneho kotúča urobiť rozumnú voľbu na základe materiálu obrobku.

6. Porovnanie výhod a nevýhod

Výhody bežných brúsnych kotúčov (brúsne kotúče z korundu a karbidu kremíka) sú ľahké opracovanie, vysoká univerzálnosť a schopnosť brúsiť mäkké aj tvrdé kovy; pričom nevýhodou je rýchlejšie opotrebovanie pri brúsení tvrdých materiálov, väčšie chyby rozmerov a ľahká výroba zvyškového napätia a tepelnej deformácie obrobkov. Výhody supertvrdých brúsnych kotúčov (diamantové a CBN brúsne kotúče) sú menšie opotrebenie pri brúsení tvrdých materiálov, dlhšie orovnávacie intervaly, ľahké dosiahnutie dobrej presnosti veľkosti a nižšia tepelná deformácia obrobkov; nevýhodou je však neľahké tvarovanie, vyžadujúce viac prevádzkových skúseností, nevhodné na spracovanie mäkkých kovov a nižšia univerzálnosť.

Stručne povedané, supertvrdé brúsne kotúče a bežné brúsne kotúče majú značné rozdiely v tvrdosti brúsneho materiálu, brúsnom účinku, tvare a štruktúre, metódach orovnávania a spracovaní materiálu obrobku. V praktických aplikáciách je potrebné urobiť rozumný výber na základe špecifických potrieb a materiálu obrobku.