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金刚石磨片在石材加工方面的应用

金刚石磨片在石材加工的应用前景

金刚石磨具在石材加工工业所有领域中的应用稳步地增长。现生产常用砂轮对滚整修方法不仅修整时费时费力，而且修整过程金刚石颗粒脱落较多，修整砂轮本身消耗很大，整修精度较低。这一增长的主要动力，是由于金刚石合成技术，工具制造技术的改进和机床设计的改善，使成本得到降低。这些改进使石材的利用率和产量从初始的开采阶段到加工都得到明显的增加。这些进步影响了金刚石的消费量的增加，并在各种现行的和新开发的加工工艺中代替了传统的磨具。

用作建筑和装饰的天然石材的可获量，对大多数具有大量原材料储藏量的***来说情况是不同的。金刚石砂轮在工业各部门各领域几乎都有应用，航空航天、模具制造业、半导体制造业、光学加工制造业等。直到现在，许多较小的石材生产国加工石材基本上是用于本地的消费，而未开拓出口市场。近年来，***市场开始有了显着的变化。用于加工的石材的开采量大幅度增长。1998年***开采量约为4740万吨，较1997年增长了48%。

金刚石磨片在石材加工方面的应用

1998年14个主要***进行的精加工和半精加工产品处理的石材总量，与接近1520万吨的1997年的水平相当。使得这14个主要***的石材加工量占***的71。5%。

在这个集团中，其发展情况是有变化的。多数***的材料加工量在增长，但是如同所预料的那样，石材加工量的减少反映在开采量上，日本，韩国和台湾在加工上都呈现出下降的趋势。

石材加工方面正在产生一个清晰的***格局。三个***控制着世界市场，即意大利，中国和西班牙，1998年这三个***占了***天然石材加工量(前14位)：

石材加工量的39。5%。这些地区的考察表明，欧洲与中国在使用的方法和技术之间具有明显的差异。文化，经济结构，基础和技术上的差异，造成采用不同加工技术和装备及工具设计标准，及对这些工具中的金刚石的性能不同要求的工业的发展。

一种金刚石磨片的制作方法

金刚石磨片，是以金刚石为磨料，与复合材料(如金属)结合制成的加工工具，背面粘有尼龙搭扣布，粘扣在磨机的接头上，用于磨削，可对石材，陶瓷，玻璃，地砖等材料进行异型加工，适用于石材抛光，线条倒角，弧形板及异形石材加工，也可用于大理石、混凝、水泥地面、水磨石、微晶玻璃、人造石、地砖、釉面砖、玻化砖的异形加工，修复和翻新，具有磨削力强，耐用性好、软度好、清晰度、光泽度好，是理想的石材研磨工具，整个过程分为粗磨，细磨，精磨，抛光四个阶段，经加工的石材，光泽度达90°以上。金刚石磨料磨具行业的三大改进剂突破磨料磨具行业一个基础行业，但机械加工始终占据着极其重要地位。

现有技术中，金刚石磨片一般采取两种，一种是：金刚石地板磨片的基底与金刚石刀头均是同一种材质，均为金属与金刚石颗粒混合而成，金刚石刀头与基底之间通过焊接等方式形成固定连接；该种结构的材质重量重，导致运费成本高；其材料成本和生产成本均高，且生产效率低。金刚石软（水）磨片在加水的条件下能***完成对石材,玻璃,陶瓷等材料的抛光和研磨加工。另一种是直接由树脂粉与金刚石颗粒混合而成，该种结构在研磨过程中耗损高，金刚石颗粒容易掉、锋利度小，寿命短。

金刚石磨片的应用

金刚石磨片结构分别是工作层、基体、过渡层。

工作层又叫做金刚石层，金刚石层的组成有三种：磨料、结合剂和填料，通常我们把过渡层又叫做非金刚石层，由结合剂、填料和金属粉构成，它是金刚石层牢固地连接在基体上的重要组成部分。此外，由于砂轮制造工艺决定了其表面形貌随机，各磨粒几何形状、分布及切削刃所处高度不一致，因此磨削时只有少数较高切削刃切到工件，限制了磨削质量磨削效率进一步提高。基体，是用来承接磨料层，同时在使用时用法兰盘紧紧地夹在磨床主轴上。通常情况下金属结合剂选用钢材做基体；树脂结合剂则选铝合金、电木做为它的基体。基体跟成型的磨片质量的好坏和使用精度的高低有很大的密切关系。

大家都知道金刚石磨料具有特性，它会使磨具在磨削中成为磨削硬脆材料的理想工具，它不仅、而且精度高，同时制造出来粗糙度好、消耗的材料少、使用寿命长，大大提高的人工的费用。由于金刚石生产和检测工艺和运输过程比碳化硅严格，金刚石的粒度均匀性远大于碳化硅，所以造成石材划痕和光度不稳定的可能性大大降低。所以人们都广泛应用于不好加工的低铁含量的金属和非金属硬脆材料，如高铝瓷、玛瑙宝石、石材等。

近年来，随着科技的发达，随着磨削技术发展，对磨片的要求也跟着提高，陶瓷树脂结合剂磨片现在已经不能满足生产的需要，但是金属结合剂磨片，它的结合强度高、使用寿命长、成型性好等优点，等到广泛拥护的喜爱，因此广泛的得到应用。

金刚石磨片刀具的应用材质
金刚石磨片刀具有高硬度和的耐磨性和热导性，摩擦系数低。适用于有色金属及其磨片(Cu、A1、Mg)等、非金属材料以及复合材料的切削加工，如表1所示。二，超硬磨具应用，主要指以金属粉末、金属氧化物或CBN等超硬材料作为填充物，以树脂、陶瓷或金属结合剂制成磨具应用。
金刚石的热稳定性比较差，切削温度达到800℃时，就会失去其硬度。金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料，因为，金刚石与铁有很强的化学亲和力，在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构，刀具容易损坏。
金刚石磨片刀具于加工非铁材料，如：高***、金属基复合材料(MMC)和碳纤维增强塑料(CFRP)。使用大量切削液的金刚石磨片也可用于钛材料的超精加工。
采用单晶金刚石刀具，在超精密车床上可实现镜面加工。单晶金刚石刀具是目前超精密切削加工领域中的主要刀具，其刃口可磨得非常锋利，刃口钝圆半径可达20~30nm，加工工件表面粗糙度值小，且刀具寿命很高，刃磨一次可以使用几个小时。
金刚石刀具适合的加工材料如表2所示，目前单晶金刚石刀具广泛用于加工计算机磁盘基片、录像机磁鼓、激光反射镜、各种天文望远镜、显微镜、光学仪器等。"