Aşındırıcıların farklı tane boyutları kullanılarak taşlama disklerinin taşlama performansının düzenlenmesi

2024-10-14

Taşlama, belirli bir dönme hızında malzeme çıkarmak için aşındırıcı bir taşlama tekerleğinin (Şekil 1'de gösterildiği gibi GS) kullanıldığı bir işleme sürecidir [1]. Taşlama tekerleği, aşındırıcılar, bağlayıcı madde, dolgu maddeleri ve gözenekler vb. bileşenlerden oluşur. Burada aşındırıcı, taşlama işlemi sırasında kesici kenar rolünü oynar. Aşındırıcının tokluğu, mukavemeti, kırılma davranışları ve geometrisi, taşlama tekerleğinin taşlama performansını (taşlama kapasitesi, işlenmiş iş parçasının yüzey bütünlüğü vb.) önemli ölçüde etkiler [2, 3].

WeChat screenshot_20241014141701.png

Şekil 1.Tipik taşlama diskleri, farklı tane boyutlarında aşındırıcılar içerir.

F14~F30 tane boyutuna sahip zirkonya alüminanın (ZA) dayanımı test edildi. Hazırlanan GS'deki F16 veya F30 aşındırıcı içeriği, yüksekten düşüğe doğru beş sınıfa ayrıldı: ultra yüksek (UH), yüksek (H), orta (M), düşük (L) ve aşırı düşük (EL). ZA'nın F14, F16 ve F30'unun Weibull ezilme dayanımının sırasıyla 198,5 MPa, 308,0 MPa ve 410,6 MPa olduğu bulundu; bu da aşındırıcı tane boyutunun azalmasıyla ZA'nın dayanımının arttığını göstermektedir. Daha büyük Weibull modülü, MTest edilen parçacıklar arasında daha az çeşitlilik olduğu belirtilmiştir [4-6]. MAşındırıcı tane boyutunun azalmasıyla değer azaldı ve bu da test edilen aşındırıcılar arasındaki çeşitliliğin aşındırıcı tane boyutunun azalmasıyla daha da büyüdüğünü ortaya koydu [7, 8]. Aşındırıcının kusur yoğunluğu sabit olduğundan, daha küçük aşındırıcılar daha az kusura ve daha yüksek bir mukavemete sahiptir, bu da daha ince aşındırıcıların kırılmasının daha zor olduğu anlamına gelir.

İncir.2. Weibull karakteristik gerilimi S₀ve Weibull modülü MZA'nın farklı tanecik boyutları için.

İdeal servis sürecinin aşındırıcı kapsamlı aşınma modeli geliştirildi [9], Şekil 3'te gösterildiği gibi. İdeal koşullar altında, aşındırıcının kullanım oranı yüksektir ve GS iyi bir taşlama performansı sergiler [3]. Verilen taşlama yükü ve bağlayıcı madde gücü altında, ana aşınma mekanizmaları, aşındırıcının ezilme gücündeki farklılık nedeniyle F16 için sürtünme aşınması ve mikro kırılmadan F30 için sürtünme aşınması ve kopmaya dönüştü [10,11]. GS'nin aşınma kaynaklı bozulması ve aşındırıcının kopmasından kaynaklanan kendi kendini bileme, bir denge durumuna ulaşarak taşlama kapasitesini önemli ölçüde artırabilir [9]. GS'nin daha da geliştirilmesi için, aşındırıcının kullanım oranını artırmak amacıyla aşındırıcının ezilme gücü, bağlayıcı madde gücü ve taşlama yükü ile aşındırıcıların aşınma mekanizması evrimleri ayarlanmalı ve kontrol edilmelidir.

Resim 3.png

İncir. 3.Aşındırıcı malzemenin ideal bakım süreci

GS'nin öğütme performansı, aşındırıcının ezilme dayanımı, bağlayıcı madde dayanımı, öğütme yükü, aşındırıcının kesme davranışları, öğütme koşulları vb. birçok faktörden etkilenmesine rağmen, aşındırıcıların karışım tanecik boyutlarının düzenleyici mekanizmalarının incelenmesi, GS'nin tasarımı ve üretimi konusunda büyük bir referans sağlayabilir.

Referanslar

[1] I.Marinescu, M. Hitchiner, E. Uhlmanner, Rowe, I. Inasaki, Taşlama tekerleği ile işleme el kitabı, Boca Raton: Taylor & Francis Group Crc Press (2007) 6-193.
[2] CF Yao, T. Wang, JX Ren, W. Xiao, Alümina ve cBN tekerleklerle Aermet100 çeliğinin taşlanmasında artık gerilme ve etkilenen katmanın karşılaştırmalı bir çalışması, Int J Adv Manuf Tech 74 (2014) 125-37.
[3] P. Li, T. Jin, H. Xiao, ZQ Chen, MN Qu, HF Dai, SY Chen, N-BK7 optik camın taşlanmasında farklı işleme aşamalarında elmas tekerleğin topografik karakterizasyonu ve aşınma davranışı, Tribol Int 151 (2020) 106453.
[4] B. Zhao, GD Xiao, WF Ding, XY Li, HX Huan, Y. Wang, Ti-6Al-4V alaşımının taşlanması sırasında tek bir agregasyonlu kübik bor nitrür tanesinin tane içeriğinin malzeme kaldırma mekanizması üzerindeki etkisi, Ceram Int 46(11) (2020) 17666-74.
[5] WF Ding, JH Xu, ZZ Chen, Q. Miao, CY Yang, Cu-Sn-Ti alaşımı kullanılarak lehimlenmiş polikristalin CBN tanelerinin arayüz özellikleri ve kırılma davranışı, Mat Sci Eng A-Struct 559 (2013) 629-34.
[6] Y. Shi, LY Chen, HS Xin, TB Yu, ZL Sun, Titanyum alaşımı için yüksek ısı iletkenliğine sahip vitrifiye bağ CBN taşlama tekerleğinin taşlama özelliklerine ilişkin araştırma, Mat Sci Eng A-Struct 107 (2020) 1-12.
[7] Y. Nakata, AFL Hyde, M. Hyodo, H. Murata, Üç eksenli testte kum parçacıklarının kırılmasına yönelik olasılıksal bir yaklaşım, Geotechnique49(5) (1999) 567-83.
[8] Y. Nakata, Y. Kato, M. Hyodo, AFL Hyde, H. Murata, Tek boyutlu sıkıştırma davranışı, tek parçacık ezilme dayanımıyla ilişkili, Soils Found 41(2) (2001) 39-51.
[9] WL Zhang, CB Liu, JF Peng, vb. Zirkonya korundumun karışık taneliliği yoluyla yüksek hızlı ray taşlama taşının taşlama performansının iyileştirilmesi. Tribol Int, 2022, 175: 107873.
[10] WL Zhang, PF Zhang, J. Zhang, XQ Fan, MH Zhu, Aşındırıcı tane boyutunun ray taşlama davranışları üzerindeki etkisinin araştırılması, J Manuf Process53 (2020) 388-95.
[11] WL Zhang, CB Liu, YJ Yuan, PF Zhang, XQ Fan, Ray taşlama taşlarının taşlama performansına aşındırıcı aşınmanın etkisinin araştırılması, J Manuf Process 64 (2021) 493-507.