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低温陶瓷CA砂轮浅析

2021-09-26浏览量:1392

信息导读:

根据作者查阅现有资料,凡烧成温度在850℃~1050℃的陶瓷结合剂微晶刚玉磨料制造的砂轮磨具产品,统称为低温陶瓷CA砂轮(国内代号CA,国外代号SG)。

  低温陶瓷CA砂轮的使用性能明显优于现有传统工艺高温1250℃~1300℃的砂轮,具有以下优越特性:

  1、磨削效率高(高效)

  2、低消耗(耐磨)

  3、成型性好(高尺寸精度)

  4、修整次数少(高耐用度)

  5、磨削热低(不灼伤工件)

  6、低粗糙度等等

  2010年法国圣戈班上海磨具有限公司在网上发布一条信息称:“大力推广应用低温陶瓷结合剂的SG砂轮,将是磨具行业的一次革命”。进口的低温SG砂轮,在国内的外资企业、合资企业特别是汽车行业发动机生产线上被大量使用,长期占据相当份额的市场,价格颇为昂贵。

  2016年3月福建省莆田市屹立砂轮磨具有限公司(以下简称屹立)总经理林丽娜女士前往德国奥格斯堡,参加国际磨料磨具磨削产品展示会,看到多家国际知名企业都推出低温陶瓷SG砂轮产品,受到极大启迪并对该产品给予了高度重视。回国后4月初又去参加上海国际五金工具展,看到了国内磨具行业与国际上的差距,随即奔赴山东烟台拜访作者,并谈到有关情况及设想规划,得到了作者极大的认可和支持,林总备受鼓舞,坚定了走科技创新发展之路的信心,开始为屹立公司规划开发低温陶瓷CA砂轮,成为国内低温陶瓷磨具行业的先行者之一。

  备注:2015年5月,林丽娜女士经国家磨料磨具磨削研究所(简称郑州三磨所)领导推荐认识作者,并亲自去烟台拜访,交流并确定了低温陶瓷磨头产品的有关试验方案。2015年11月13日,在郑州国际三磨展会上林女士与作者再次见面,进一步交流了有关信息。

  02

  结合

  这里,首先介绍一下作者曾在低温烧成有关材料方面所做过的工作概况:

  1956年6月,作者参加国家一机部二局组织的专家工作组,在一砂、四砂跟随德国专家学习,当时梯茨专家提出用东北产的硼矿石作主料做950℃的低温烧成试验,未取得如愿效果而以失败告终。

  80年代作者又开始对低温陶瓷结合剂的研究,当时给蓬莱XX砂轮磨具厂做过930℃烧成的125*60*32WA60#杯碗碟异形砂轮,加工效率提高三分之一,浙江一家工具厂一次订货金额达到18万元之多;同时期做过的730℃烧成的CBN砂轮,耐用度提高10倍,修整次数大幅减少;另外还指导临沂XX厂将结合剂耐火度由1280℃降至1100℃烧成的GC砂轮,色泽鲜艳,质量达到XX知名品牌水平,受到水泵行业的好评。

  2013年7月,作者到浙江台州XX企业,协助解决模具修磨油石的生产问题,该企业老总说:“我厂购进四砂的CA磨料已放置两年多了,聘请二砂来的工程师也未能解决问题”。这是作者第一次见识CA磨料,对CA磨料的详情不知,于是作者大胆地向该老总提出了自己是否可以试试?老总当即表态可以一试。作者立即投入紧张的试验工作,首先根据过去做过的930℃低温陶瓷结合剂的经验,设计了三个结合剂配比780℃、820℃、850℃的试验方案,在两个半月时间内,经过三次对比试验并成功做出P25*25*6内圆磨砂轮样品。10月23日作者到温州一客户试用,加工模具套及套杆,磨床转数2.6-2.8万,加工A3钢材,渗碳处理(比热处理价高7-8倍,但质量提高更大),HRC58-62ᶹ,磨削留量0.2-0.3mm,每加工一套只用一分钟,粗加工后需细磨。经过三次调整砂轮配方,质量达到并超过隶属圣戈班的原美国脑登公司同类产品水平,原美国脑登公司一只小砂轮磨260件,而我们的一只可磨数量从230、260、280直到300多件,用户非常满意,要求批量供货。

  当时国内能做出CA产品的厂家为数不多,那次意外的收获,给予作者极大的鼓舞,在退休后的这十多年来,把毕生精力都投入到这项工作中,与低温陶瓷CA砂轮结下不解之缘。另外,在同年9月,作者用820℃的陶瓷结合剂试制强力珩磨油石,经烟台一客户试用,加工125*60020#钢管子,磨量50丝+,原用树脂的60分钟磨一只管子,用这种陶瓷的只需40分钟,寿命原4支磨2.5个缸,现可磨7个缸,油石厚度消耗还不到一半,存在的缺陷唯有每磨4支管子就要修整一次和有点轻微拉丝。该公司的老总说:“他干珩磨加工十多年了,第一次使用到这么好用的油石,将要在这个行业中加以推广应用。”

  2014年,作者给XX厂做的小砂轮,在福山滚动轴承公司使用效果显著,一片单重仅5克的小砂轮可加工轴承沟道1250件(原只能加工260件)。在宁波、苏州、上海等多家轴承厂试验,效率均提高2-3倍,有的甚至提高5-8倍。

  2015年,作者指导淄博一工厂解决其潍坊一客户多年存在的难题,该公司的主导产品是精密量具部件,材质有碳钢、合金铸铁、40CRMOTI及20CRMOTI合金钢,淬火硬度55-58度,粗磨留量40丝,用WA46K180*8*31.75及350*40*127砂轮,工件主要尺寸平行度前后两端要求小于或等于0.01。

  该公司的蒋总提出希望解决的问题:

  (1)砂轮磨削要快,进刀量要大,提高磨削效率。

  (2)砂轮磨损要小,自锐性要好,提高加工件的尺寸精度。

  (3)减少砂轮修整次数,延长砂轮使用寿命,保证不灼伤工件。

  当时使用当地名牌砂轮,每个班用一片180的砂轮,只能磨8-10个工件,每磨一个工件,整个砂轮端面就被铁屑堵塞,须修整后才可继续磨削,修整一次耗时约3-5分钟,淄博、郑州等地十多个厂家来试验都未能解决,作者在两个半月的时间内就给予解决了。

  2015年11月13-15日,作者参观了郑州第二届三磨展(即磨料磨具磨削展),看到了美国、日本以及国机精工的相关产品,都具备产品高品位的各自特色,美国3M公司在其产品彩页中特别介绍了3M精密成型磨料的科技奥秘以及新一代陶瓷结合剂和各种工件磨削效率对应表,大力宣传SG砂轮的特性及使用效果。

  2016年,作者与林丽娜女士在烟台会谈后,利用当时简陋条件,从实际出发,开展了以下几个方面的工作:

  (1)试验750、800、850、900、950、1000℃不同温度区间三种结合剂对WASAPA主要用料色泽的影响;

  (2)750、800、850、900、950、1000℃不同烧成温度对磨具尺寸的收缩、膨胀、变形及硬度的影响规律与回转强度的测试;

  (3)通过较系统的对比试验,得到以下一组对比数据:

  磨料CA加工件数60-70件

  磨料RVD加工件数70-80件

  磨料CBN加工件数90-130件

  2017年又推出920℃-950℃的中温陶瓷结合剂CA砂轮产品,受到了诸多用户的好评。

  综上所述,作者在低温陶瓷CA砂轮方面的研究有所建树,实践有所成果,为日后在屹立公司的工作奠定了坚实的基础。

  2020年5月,厦门全国高分子新材料学术研讨会上,业内专家所得出的共识是:“大结晶的不如微晶的,高温的不如低温的(对低温陶瓷结合剂CA砂轮也适用)”。参加此次研讨会的浙江杭摩集团的金教授对我们从事的低温陶瓷CA砂轮的研发工作表示肯定和支持。

  2020年6月,正值屹立公司搬迁新厂及新厂投产收尾工程结束之际,林丽娜女士亲临烟台邀请作者出山,加入屹立公司,作者深知林女士的严谨敬业精神以及对低温陶瓷CA砂轮的认知和行动,当即便答应林总的邀请,于16日随同林女士一起来到莆田,正式成为屹立公司的一员。

  随后,屹立为福山、郑州、扬州、宁波多地客户做过内圆磨小砂轮,直径100的PDA,P350及PDA400*80*203的低温陶瓷CA产品,经过试用调整配方后,均能满足使用生产的质量要求。

  2021年4月,我们给山东潍坊用户寄去P350*40*127的低温陶瓷CA砂轮,经过使用,比其他厂的低温砂轮都好用,进一步说明我们自主研发生产的低温陶瓷CA砂轮的质量是稳定的可行的,这极大的鼓舞了我们积极推广应用低温陶瓷CA砂轮的信心和决心。同期我们走访了漳州龙溪轴承公司,探讨了低温陶瓷CA砂轮在轴承行业推广的问题,并于4月底前往苏州一砂轮厂协助解决生产低温产品中的诸多技术问题,目前正在逐步落实解决中。

  低温陶瓷CA砂轮,不仅具有使用中的优越特性,而且配方的适用范围较广,根据不同使用要求容易调整,可快速升温,每小时升温200℃,对粗细粒度均不会产生变形裂纹等不良情况。全行业大力推广低温陶瓷CA砂轮,可大量节约能源,减少碳排放,对改善促进绿色环保将发挥一定的作用。

  目前我们可以生产直径500mm以下的820-850℃以及920-950℃度的低温陶瓷CA砂轮,使用节快组合型可生产直径900mm的大规格砂轮。

  近期向屹立公司了解订购低温陶瓷CA砂轮的用户越来越多。

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  希望

  1、希望磨料磨具行业的同行精英和有识之士们,把研发生产推广应用低温陶瓷CA砂轮作为行业发展的战略目标,打破国外进口产品垄断的局面,为中国制造作出一份贡献!

  2、希望全国各地经销商以及从事磨加工的使用单位,尽量选用国货精品——低温陶瓷CA砂轮。

  屹立公司生产经营的理念是:专做中高端产品、用户特殊需求的非标产品,解决客户生产中砂轮使用的难题及替代原使用进口的同类产品。本公司产品已得到国际知名厂商以及国内军工、高铁、船舶、精密制造等各行业的认可好评,产品出口欧美、东南亚、巴基斯坦、阿拉伯等国家。

  我们愿在大力推广低温陶瓷CA砂轮的浪潮中,尽我们的微薄之力,当好技术服务员,和大家携手共进,共创辉煌!


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