荥阳市光明金刚石实业有限公司

超硬磨具磨削技术与理论

要想完成有效、节约生产，离不开实验室科学家们不断攻克行业难题。比如研究“新型超硬磨具设计与先进制造技术与理论”、“超硬磨具磨削技术与理论”等。

科学家们还需要通过对陶瓷结合剂、树脂结合剂、金属结合剂、电镀金属结合剂配方进行研究电镀金刚石研磨轮，把金刚石等制成超硬材料磨具研磨轮。

那些结合剂，其实就是黏结剂。因为金刚石和立方氮化硼都是颗粒状，都没有支撑，需要将其黏结形成块状的产品，然后再做成磨具。

随着现代集成技术的问世，机加工向方向发展，对刀具性能提出了相当高的要求。由于金刚石摩擦系数小、热膨胀系数低、导热率高，能切下极薄的切屑金刚石研磨轮，切屑容易流出，与其它物质的亲和力小，不易产生积屑瘤，发热量小，导热率高，可以避免热量对刀刃和工件的影响，因此刀刃不易钝化，切削变形小，可以获得较高质量的表面。

用黏合剂把金刚石黏合做成磨具需要试验

用黏合剂把金刚石黏合做成磨具电镀金刚石研磨轮，听起来那么简单，难道还需要专门的国字头实验室来做研究吗？回答是肯定的。之所以开发超硬材料磨具，是因为新的科技应用需要新的生产技术进行匹配生产，这就对超硬材料磨具本身的技术提出了要求。

比如开发碳纤维机体砂轮，就用在汽车曲轴等加工上，而通过对金刚石、立方氮化硼的应用研究，也能做出打磨航天飞机发动机零部件、玻璃切槽磨具等。

航天航空材料需“耐磨”

航空航天零部件，很多是用钛合金、镍合金、碳纤维等硬度很高的材料制作而成，而且做出来的零部件比较复杂。

比如，航天航空上用的发动机零部件，有很多是先用模具压出后，再磨削以达到设计要求。而普通磨削工具对这些材料的磨削效率非常低，损耗也大，要解决这些难题，就需要超硬材料磨具。

“其实，对超硬材料磨具的需求，还出现在手机生产中。”实验室工程师说，从蓝宝石手机屏幕的切割磨削，到手机芯片、CPU等精密仪器的制造，都离不开这类高精密磨削工具，“像苹果、乐视、华为等手机，在一些生产过程中，都曾使用过我们实验室攻克的高精密分割技术”.

人造金刚石要用六面顶压机

生产人造钻石，需要使用六面顶压机，上下左右前后，从六个面向机器中间放的石墨按审定好的升温曲线和升压曲线加热加压，“但如果仅仅是压的话，效率会比较低，这就需要触媒提升效率，提升钻石颗粒”.

随着工艺的进步，很多金刚石生产厂家有了生产大直径钻石的能力，而纯度比较高、晶型比较好的宝石级钻石的价位，更是吸引了众多厂家加入生产人造钻石的大军之中。本来稀少的东西竟然开始批量生产，这些人造钻石投入市场后，对钻石的价格会产生多大影响呢？

锋利又耐切的混凝土圆锯片

针对目前圆锯片存在的诸多问题，有人研究了刀头胎体成分、钴含量、金刚石、不同碳化钨粉料以及烧结工艺对锯片锋利性和寿命等方面的影响，研制出了一种既锋利又耐切的混凝土圆锯片。

有一些人通过分析金刚石圆锯片的节块工作面上的金刚石的分布状态和锯片工作时的运动特点，求出了锯片节块工作面上出刃金刚石之间的距离和金刚石的运动轨迹，据此推导出单颗金刚石切削厚度的计算公式，并讨论了切削厚度与锯切参数和节块结构之间的关系。

还有一些人综合介绍了国内外优化金刚石圆锯片基体及锯齿结构的有关成果，分析了各种防侧面磨损防应力变形、改善冷却性能的锯片基体及锯齿结构的特点、生产价值及存在问题。

提高切割质量和锯片使用寿命

为了节约石材，减小对环境的污染，金刚石圆锯片正向薄型方向发展。在工作过程中，由于圆锯片承受离心力、锯切力、锯切热等外载荷作用，锯片径厚比一般都在200以上，属于典型的超薄零件，易产生轴向变形屈曲，同时水槽底部应力较大，易产生锯片裂纹和断裂，导致锯片结块早期破损、锯片寿命降低。

因此，提高锯片切割质量、延长锯片使用寿命已成为当下研究的热点之一。有人研究发现，添加合适粒度和浓度的辅磨料，不仅可以提高锯片寿命，还能提高其锋利性，金刚石锯片的使用寿命可提高150%以上，切割效率提高约40%。