在钛合金、镍基高温合金等高强韧性难加工材料的高效磨削领域,高性能立方氮化硼(CBN)超硬磨料砂轮被誉为“黑色金属加工之王”。

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钛合金、镍基高温合金等难加工材料的高效磨削工具是高性能CBN超硬磨料砂轮。CBN砂轮主要由CBN磨粒、结合剂、气孔和砂轮基体四部分组成,其中前两者是工作层的核心。磨粒承担磨削作用,结合剂将磨粒粘结成形,气孔则通过容屑、散热等方式提高磨削效率并降低修整难度。
由于高强韧性材料在高效磨削过程中产生较大负荷和热量,CBN砂轮需具备高锋利度、高型面稳定性和高耐用性。因此,砂轮工作层应兼具耐磨性、磨粒把持力、锋利切削刃、高气孔率和高强度。然而,传统砂轮在工作层设计上存在固有矛盾:树脂结合剂耐热性差,金属结合剂自锐性不足且容屑空间小,陶瓷结合剂虽气孔充足却脆性大、局部强度低。
这些矛盾直接导致在高效深切磨削中,工件易烧伤、砂轮需频繁修整、磨削质量稳定性差,迫使制造商不得不降低材料去除率,牺牲加工效率。

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E-SPHERES重塑砂轮工作层微观世界
E-SPHERES空心陶瓷微珠,是一种由高性能陶瓷材料制成的中空球形微珠,粒径范围在20-500微米之间,壁厚均匀,具有极高的球形度。
其抗压强度高达33MPa,足以承受严苛的磨削压力;熔点超过1600°C,确保了在砂轮烧结和使用过程中的高温稳定性。
当这些微珠被引入CBN砂轮工作层,它们创造了尺寸均匀、分布规则的三维网状孔隙结构。这与传统方法产生的形状、大小不一且分布随机的气孔形成鲜明对比。

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空心陶瓷微珠赋能CBN砂轮的四大核心优势
●高强度与高气孔率的完美统一:E-SPHERES®微珠作为刚性骨架均匀分散在结合剂中,在提供高达40%-60%气孔率的同时,确保了工作层的整体结构强度,解决了传统陶瓷砂轮局部强度不足、易崩边的难题。
●良好的散热与排屑能力:均匀连通的孔隙网络为磨削液提供了高效通道,迅速带走磨削热,同时为磨屑提供了充足的容屑空间,显著降低工件烧伤风险。
●自锐性与锋利度的持久保持:均匀的孔隙结构使磨粒在适度磨损后能及时脱落,露出新的锋利切削刃,砂轮在整个寿命周期内保持锋利,减少修整频率。
●磨削质量与效率的全面提升:稳定的孔隙结构带来了更可预测的磨削性能,在高效深切磨削镍基高温合金等材料时,可实现更高的材料去除率和更稳定的加工质量。
E-SPHERES®空心陶瓷微珠的创新价值,在于其对主流CBN砂轮体系广泛的技术适配性与性能提升能力。在金属结合剂CBN砂轮中,引入微珠能够在其高强度基体中创造出可控且均匀的三维孔隙网络,这一举解决了此类砂轮因容屑空间不足而导致的易堵塞、易烧伤的固有问题,同时完美地保留了金属结合剂高磨粒把持力的核心优势。
更进一步,无论是多层烧结还是单层钎焊/电镀砂轮,微珠的引入都能精准优化其工作层的微观结构。它能在不过度牺牲结合剂对磨粒把持力的前提下,为各类砂轮提供稳定、高效的排屑与散热通道,从而实现锋利度、耐用度与磨削稳定性的同步提升。