Taşlama taşının aşındırıcıları

Taşlama taşı genellikle korindon sınıfı aşındırıcılar (zirkonyum korindon, kahverengi korindon, beyaz korindon, vb., Şekil 11 gibi)[1,2], bazı süper sert aşındırıcılar (CBN)[3] ve SiC, WC, vb. için aşındırıcılar olarak kullanılır. Elmas ve geçiş metali elementi Fe güçlü bir afiniteye sahip olduğundan, yüksek sıcaklıkta taşlamada elmas yüzey tabakası karbon atomu sp3 hibridizasyon durumunu sp2+ 2P1z durumuna, yani elmas grafitlenmeye, aşındırıcı taşlama performansını azaltır[4,5]. Bu, aşındırıcının taşlama performansını azaltır ve bu nedenle elmas ray taşlama için uygun değildir. CBN aşındırıcı güçlü/tokluk, yüksek sıcaklık dayanımı, aşınma direnci, iyi termal iletkenlik, güçlü taşlama kabiliyeti olmasına rağmen[6,7] CBN aşındırıcılar güçlü/tok, yüksek sıcaklık dayanımı, aşınma direnci, iyi termal iletkenlik, güçlü taşlama kabiliyeti olmasına rağmen parçacık boyutu küçüktür (en büyük parçacık boyutu 500 μm'den küçüktür), fiyatı yüksektir, bu tür kaba taşlama ve ağır yük koşullarında ray taşlamada taşlama performansının avantajlarını yansıtmak zordur ve taşlama taşı ekonomisi zayıftır. Korindon aşındırıcılar iyi aşınma direncine, güçlü/tokluğa ve kesme kabiliyetine, düşük maliyete sahiptir, yüksek hız, yüksek yük, kuru taşlama, kaba tane boyutu ve diğer aşırı çalışma koşullarının ray taşlama sınıfında önemli avantajlara sahiptir. Zhang Wulin[8] Zirkonyum korindonun, kalsine kahverengi korindonun ve beyaz korindonun basınç dayanımları ve F16'nın karşılık gelen taşlama taşlarının öğütme performansı tek eksenli bir basınç test cihazı kullanılarak incelendi ve sonuçlar şunları gösterdi: zirkonyum korindonun dayanımı en yüksekti (308,0 MPa), ardından kalsine kahverengi korindonun (124,0 MPa) ve en düşük olanı beyaz korindonun (103,2 MPa) olduğu; zirkonyum, kalsine kahverengi korindonun ve beyaz korindon aşındırıcı taşlama taşlarının öğütme oranlarının büyüklük sırasına göre 41,0, 22,4 ve 11,9 olduğu; Bu nedenle, özellikle zirkonyum korindon ve kahverengi korindon olmak üzere güçlü/sert ve kimyasal olarak kararlı korindon aşındırıcılar ray taşlama taşlarının üretiminde yaygın olarak kullanılır.[9,10,2] Bu nedenle, ray taşlama bileme taşının üretiminde genellikle güçlü/sert ve kimyasal olarak kararlı korindon tipi aşındırıcılar, özellikle zirkonyum korindon ve kahverengi korindon kullanılır. Şu anda, küresel yüksek performanslı zirkonyum korindon aşındırıcı eritme teknolojisi Fransız Saint-Gobain ve diğer işletmeler tarafından yönetilmektedir. Bu nedenle, zirkonyum korindon eritme işleminin temel teknolojik darboğazını aşmak ve yüksek performanslı (yüksek tokluk, aşınma direnci, ısı direnci, iyi öz keskinlik vb.) zirkonyum korindon aşındırıcılar geliştirmek, taşlama taşı performansının iyileştirilmesi için çok önemlidir.

Şekil 1.Zirkonyum korindon aşındırıcılar[1]

Şekil 2. Beyaz korindon aşındırıcılar[1]

Şekil 3. Kahverengi korindon aşındırıcılar[1]

Günümüzde, hat rayları taşlama için kullanılan taşlama taşları, farklı tane boyutları ve tiplerindeki aşındırıcıların bir karışımı ile üretilmektedir. Wang ve arkadaşları [50], farklı zirkonyum korindon ve kahverengi korindon oranlarına sahip taşlama taşlarının taşlama performansını incelemiş ve sonuçlar, kahverengi korindon içeriğinin artmasıyla (%0~%100) taşlama taşlarının taşlama hacminin azaldığını göstermiştir. Kapsamlı karşılaştırmalı sonuçlar, bileme taşına %10~%30 oranında kahverengi korindon eklenmesinin, bileme taşının daha istenen bir taşlama verimliliğine sahip olmasını sağlayabileceğini ve ayrıca bileme taşının üretim maliyetini azaltabileceğini göstermektedir. Zhang ve arkadaşları [11], farklı aşındırıcı tane boyutlarına (F10~F30) sahip taşlama taşlarının taşlama davranışını incelemiş ve sonuçlar, belirli bir yük altında, aşındırıcı tane boyutunun azalmasıyla, taşlama taşının ana taşlama mekanizmasının kayma sürtünmesi ve sürme işleminden kesmeye doğru kademeli olarak değiştiğini ve taşlama taşının taşlama performansının ve cilalı rayların yüzey kalitesinin iyileştiğini göstermiştir. Sonraki çalışmada, Zhang ve arkadaşları[1], zirkonyum korindon, kahverengi korindon ve beyaz korindon aşındırıcıların mekanik özelliklerini ve ilgili bileme taşının taşlama davranışını incelemeye devam ettiler ve sonuçlar, aşındırıcıların mekanik özelliklerinin, bileme taşının taşlama performansını etkileyen temel nedenlerden biri olduğunu gösterdi. Wang ve arkadaşları[12] Çalışmanın sonuçları, taşlama taşı aşındırıcısının tane boyutunun azalmasıyla taşlama titreşiminin arttığını gösterdi. Taşlama taşı aşındırıcıları etrafında çok sayıda araştırma çalışması yürütülmüş olmasına rağmen, aşındırıcı yapının (geometri, tip, tane boyutu, oran, vb.) taşlama taşının fiziksel ve kimyasal özellikleri (tokluk/tokluk, mukavemet, ısı direnci, aşınma direnci, vb.) ve servis performansı (taşlama miktarı, taşlama oranı, servis ömrü, servisteki kilometre, arıza mekanizması ve taşlamadan sonra rayın yüzey kalitesi) üzerindeki düzenleyici mekanizması hala belirsizdir.

[1] ZHANG Wulin, LIU Changbao, YUAN Yongjie ve diğerleri. Aşındırıcı Aşınmanın Ray Taşlama Taşlarının Taşlama Performansı Üzerindeki Etkisinin Araştırılması[J]. Üretim Prosesleri Dergisi, 2021, 64: 493-507.

[2] WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu ve diğerleri. Aşındırıcı Malzemenin ve Taşlama Tekerleğinin Sertliğinin Ray Taşlama Davranışları Üzerindeki Etkileri[J]. Wear, 2020, 454-455: 203332.

[3] HUNAG Guigang. Ray CBN Taşlama Tekerleği için Yüksek Hızlı Taşlama Test Tezgahının Tasarımı ve Deneysel Çalışması[J]. Üretim Otomasyonu, , 2020, 42(05): 88-91+122.

[4] PENG Jin, ZOU Wenjun. Organik Aşındırıcı Aletler[M]. Zhengzhou: Zhengzhou University Press, 102-244.

[5] LI Boming, ZHAO Bo, LI Qing. Aşındırıcılar, Aşındırıcı Aletler ve Taşlama Teknolojisi[M]. İkinci Baskı. Pekin: Kimya Endüstrisi Basını, 2016, 45-270.

[6] ZHAO Biao, DING Wenfeng, CHEN Zhenzhen ve diğerleri. Vakum Sinterleme ile Üretilen Gözenekli Metal Bağlı CBN Aşındırıcı Tekerleklerin Gözenek Yapısı Tasarımı ve Taşlama Performansı[J]. Üretim Prosesleri Dergisi, 2019, 44: 125-132.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun ve diğerleri. Aşındırıcı Kum Boyutunun Ray Taşlama Davranışları Üzerindeki Etkisinin Araştırılması[J]. Üretim Prosesleri Dergisi, 2020, 53: 388-395.

[8] ZHANG Wulin. Korindon Aşındırıcılar ile Yüksek Hızlı Ray Taşlama Taşının Performans Düzenleme Mekanizmaları Üzerine Çalışma[D]. Chengdu: Güneybatı Jiaotong Üniversitesi, 2021.

[9] YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei ve diğerleri. Gözenekli Taşlama Tekerlekleri, Ray Taşlama için Ön Yorgunluğu Azaltma ve Malzeme Çıkarma Verimliliğini Artırma Yolunda[J]. Tribology International, 2021, 154: 106692

[10] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang ve diğerleri. Farklı İleri Hızlarda Ray Taşlama Sırasında Malzeme Çıkarma Mekanizması Üzerine Deneysel Araştırma [J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[11] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun ve diğerleri. Aşındırıcı Kum Boyutunun Ray Taşlama Davranışları Üzerindeki Etkisinin Araştırılması[J]. Üretim Prosesleri Dergisi, 2020, 53: 388-395.

[12] WANG Wenjian, GU Kaikai, ZHOU Kun ve diğerleri. Ray Taşlama İşleminde Taşlama Taşının Granülaritesinin Taşlama Kuvveti ve Malzeme Çıkarımı Üzerindeki Etkisi[JJ]. Makine Mühendisleri Kurumu Bildirileri, Bölüm J: Mühendislik Tribolojisi Dergisi, 2019, 233(2): 355-365.