Regulació del rendiment de mòlta de les moles mitjançant granularitat mixta d'abrasius

La mòlta és un procés de mecanitzat en què s'utilitza una mola abrasiva (GS, tal com es mostra a la Fig.1) per eliminar materials a una determinada velocitat de rotació [1]. La mola està formada per abrasius, aglutinant, farciments i porus, etc. En els quals, l'abrasiu té un paper d'avantguarda durant el procés de mòlta. La duresa, la resistència, els comportaments a la fractura, la geometria de l'abrasiu tenen un efecte significatiu en el rendiment de rectificat (capacitat de rectificat, integritat superficial de la peça mecanitzada, etc.) de la mola [2, 3].

Fig. 1.Les típiques moles amb granularitat mixta d'abrasius.

Es va provar la força de l'alúmina de zirconi (ZA) amb la granularitat de F14 ~ F30. Els continguts abrasius de F16 o F30 en GS preparats es van dividir en cinc graus d'alt a baix: ultraalt (UH), alt (H), mitjà (M), baix (L) i extremat baix (EL). Es va trobar que la resistència a la trituració de Weibull de F14, F16 i F30 de ZA era de 198, 5 MPa, 308, 0 MPa i 410, 6 MPa, respectivament, cosa que indica que la força de ZA va créixer amb la disminució de la mida del gra abrasiu. El mòdul de Weibull més granmva indicar una diversitat menor entre les partícules provades [4-6]. Elmel valor va disminuir amb la disminució de la mida de la gra de l'abrasiu, revelant que la diversitat entre els abrasius provats es va fer més gran amb la disminució de la granalla abrasiva [7, 8]. Atès que la densitat dels defectes de l'abrasiu és constant, els abrasius més petits tenen la menor quantitat de defectes i una major resistència, fent que els abrasius més fins fossin més difícils de trencar.

Fig.2. L'estrès característic de Weibulls₀i el mòdul de Weibullmper a diferents granularitats de ZA.

Es va desenvolupar el model de desgast integral abrasiu del procés de manteniment ideal [9], tal com s'il·lustra a la figura 3. En condicions ideals, l'abrasiu té una alta taxa d'utilització i el GS presenta un bon rendiment de mòlta [3]. Sota la càrrega de mòlta i la força de l'agent aglutinant donades, els principals mecanismes de desgast es van canviar del desgast per desgast i la microfactura per al F16 al desgast per desgast i es van extreure per al F30 a causa de la diferència de resistència a la trituració abrasiva [10, 11]. El desgast per desgast va induir la degradació del GS i l'autoesmolat provocat per l'extracció de l'abrasiu podria aconseguir un estat d'equilibri, promovent així la capacitat de mòlta de manera significativa [9]. Per al desenvolupament posterior de GS, la resistència a la trituració de l'abrasiu, la força de l'agent aglutinant i la càrrega de mòlta, així com l'evolució dels mecanismes de desgast dels abrasius, s'han d'ajustar i controlar per promoure la taxa d'utilització d'abrasius.

Fig.3.El procés de manteniment ideal d'un abrasiu

Tot i que el rendiment de mòlta de GS està influenciat per molts factors, com ara la força de trituració abrasiva, la força de l'agent aglutinant, la càrrega de mòlta, els comportaments de tall abrasiu, les condicions de mòlta, etc., les investigacions dels mecanismes reguladors de les granularitats de la mescla d'abrasius poden proporcionar una gran referència sobre el disseny i la fabricació de GS.

Referències 

• I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Manual de mecanitzat amb mola, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
• F. Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Un estudi comparatiu de la tensió residual i la capa afectada en la mòlta d'acer Aermet100 amb rodes d'alúmina i cBN, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
• Li, T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, Caracterització topogràfica i comportament de desgast de la roda de diamant en diferents etapes de processament en la mòlta de vidre òptic N-BK7, Tribol Int 151 (2020) 106453.
• Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Efecte del contingut de gra d'un gra de nitrur de bor cúbic d'un sol agregat sobre el mecanisme d'eliminació de material durant la mòlta d'aliatge Ti-6Al-4V, Ceram Int 46 (11) (2020) 17666-74.
• F. Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, característiques de la interfície i comportament de fractura de grans de CBN policristalins soldats amb aliatge Cu-Sn-Ti, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
• Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Investigació sobre les propietats de mòlta de la mola de CBN d'enllaç vitrificat d'alta conductivitat tèrmica per a l'aliatge de titani, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
• Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, A probabilistic approach to sand particle trishing in the triaxial test, Geotechnique49 (5) (1999) 567-83.
• Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Comportament de compressió unidimensional de la sorra de grau uniforme relacionat amb la força de trituració de partícules individuals, Soils Found 41 (2) (2001) 39-51.
• L. Zhang, CB Liu, JF Peng, etc. Millora del rendiment de mòlta de la pedra de mòlta de ferrocarril d'alta velocitat mitjançant granularitat mixta de corindó de zirconi. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
• L. Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Probing the effect of abrasive grit size on rail grinding behaviors, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
• L. Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Sondejant l'efecte del desgast abrasiu sobre el rendiment de mòlta de les pedres de mòlta de ferrocarril, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.