近期討論最多的就是銅錫預(yù)合金粉作為超硬樹(shù)脂磨具填料的應(yīng)用,大家紛紛表示銅錫合金粉做超硬樹(shù)脂磨具的填料,比單質(zhì)銅粉和單質(zhì)錫粉的效果要好很多,預(yù)計(jì)后續(xù)的使用將會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)大。
但是也有些人認(rèn)為銅錫預(yù)合金粉使用起來(lái)不是很穩(wěn)定,不知道是哪里出了問(wèn)題。
今天我說(shuō)一下我的看法。
我認(rèn)為銅錫預(yù)合金粉作為超硬樹(shù)脂磨具的填料,其應(yīng)用前景是很好的,但是他就像一個(gè)插班生一樣,班級(jí)內(nèi)部的同學(xué)們對(duì)他不是很了解,難免在使用的過(guò)程中有些問(wèn)題。所以,在沒(méi)有完全了解之前我建議大家慎重使用。
目前來(lái)說(shuō),預(yù)合金粉在金屬結(jié)合劑制品中使用比較廣泛,其主要就是通過(guò)預(yù)合的手段使要用的單質(zhì)粉提前均勻地混合在一起。相較于單質(zhì)粉,它彌補(bǔ)了單質(zhì)粉的自身不足,又發(fā)揚(yáng)了單質(zhì)粉的自身優(yōu)點(diǎn)。比如銅錫合金粉在金屬燒結(jié)制品中的優(yōu)勢(shì)就明顯,相較于單質(zhì)錫粉容易偏析的問(wèn)題,銅錫合金粉就不容易偏析,不管是均勻性還是燒結(jié)強(qiáng)度都要比單質(zhì)粉好很多。
但是這些在超硬樹(shù)脂磨具填料中的意義不是很大。主要原因是超硬樹(shù)脂磨具的固化結(jié)溫度大多是180-230℃,錫很難偏析。在超硬樹(shù)脂磨具填料中,更多考慮的是填料的補(bǔ)強(qiáng)效果、粒度、硬度、穩(wěn)定性、熱傳導(dǎo)效果、來(lái)源廣泛、價(jià)格實(shí)惠等具體的指標(biāo)。
所以我們討論的核心就是銅錫合金粉和銅粉的性能比較。
有文獻(xiàn)表明:在超硬樹(shù)脂磨具酚醛結(jié)合劑中,銅錫合金粉比銅粉性能優(yōu)異;在銅錫合金粉15vol%、粒度是270/325的條件下,無(wú)論是磨削阻力還是磨耗比都比單質(zhì)銅粉和單質(zhì)錫粉的性能優(yōu)異,壽命還提升了100%以上。
從這點(diǎn)來(lái)看,銅錫預(yù)合金粉確實(shí)比銅粉和錫粉的效果好很多。
但是實(shí)際上我們還有很多問(wèn)題考慮的不夠全面。我列舉幾個(gè)方面:
第一,銅錫預(yù)合金粉的體積占比
相關(guān)資料表明:銅錫預(yù)合金粉作為超硬酚醛樹(shù)脂磨具的填料,在體積15%以內(nèi),磨具的強(qiáng)度和硬度伴隨填料的體積增加而增加。這里要注意,這個(gè)增加的幅度和銅粉不一致,他不是線性的,而是波動(dòng)的。有的時(shí)候可能效果會(huì)不那么明顯,有的時(shí)候效果又非常明顯。而銅粉的作用是趨向于線性,可以預(yù)期的。
對(duì)于技術(shù)來(lái)說(shuō)不可預(yù)期的事情往往意味著不可控。
第二,銅錫預(yù)合金粉的粒度控制
相關(guān)資料表明:銅錫預(yù)合金粉作為超硬酚醛樹(shù)脂磨具的填料,在體積15%以內(nèi),磨具的強(qiáng)度和硬度伴隨填料的粒度變化而變化。當(dāng)粒度是270/325的時(shí)候,效率和壽命最好。這里要注意的是粒度的控制要準(zhǔn)確。
實(shí)際上我們采購(gòu)的銅錫預(yù)合金粉粒度都是廠家提供給我們的,因?yàn)樵诮饘俳Y(jié)合劑中粒度的輕微波動(dòng)對(duì)磨具的質(zhì)量波動(dòng)不是很明顯,所以廠家的標(biāo)識(shí)粒度很多情況下不是那么的精準(zhǔn)。
這就需要我們自己有一定的檢測(cè)手段。
還有就是粒度粗一些和細(xì)一些對(duì)超硬酚醛樹(shù)脂磨具的質(zhì)量影響非常明顯,有的時(shí)候可能會(huì)因?yàn)榱6炔町悓?dǎo)致開(kāi)裂的情況。這個(gè)往往使技術(shù)人員很頭疼,找不到產(chǎn)生問(wèn)題的根本原因。
第三,銅錫預(yù)合金粉填料的超硬樹(shù)脂磨具的工藝控制
相較于銅粉,因?yàn)橛泊嘞噱a的加入,銅錫預(yù)合金粉的硬度要高一些。這個(gè)實(shí)際上對(duì)生產(chǎn)制造工藝提出了一定的要求。比如壓力要比之前的增大一些,保溫時(shí)間要增多一些,以促使樹(shù)脂粉更好的包裹硬脆相。
但是在實(shí)際上,技術(shù)人員往往是按照現(xiàn)有的工藝來(lái)制作的,這往往發(fā)揮不全銅錫預(yù)合金粉在超硬樹(shù)脂磨具中的作用。這也是部分技術(shù)人員認(rèn)為銅錫預(yù)合金粉不夠好用的部分原因。
第四,銅錫預(yù)合金粉對(duì)樹(shù)脂粉的要求
前言所說(shuō),樹(shù)脂粉對(duì)銅錫預(yù)合金粉提出了粒度和體積的相關(guān)要求。實(shí)際上,銅錫預(yù)合金粉對(duì)樹(shù)脂粉也有一定的要求。
首先是樹(shù)脂粉的種類。之前的很多文獻(xiàn)都是圍繞著酚醛樹(shù)脂粉來(lái)說(shuō)的,對(duì)于雙馬聚酰亞胺和芳香直鏈型聚酰亞胺沒(méi)有過(guò)多的描述。這使得大家誤以為所有的樹(shù)脂粉都適合由銅錫預(yù)合金粉作為填充料。實(shí)際不然!筆者做過(guò)測(cè)試,在國(guó)內(nèi)雙馬聚酰亞胺樹(shù)脂粉中,銅錫預(yù)合金粉的效果跟酚醛差異很大,距離預(yù)期相差甚遠(yuǎn)。這點(diǎn)大家要警惕。
其次是樹(shù)脂粉的粒度。銅錫預(yù)合金粉的粒度常規(guī)在300#左右,比一部分廠家用的銅粉粒度要粗,這就要求樹(shù)脂粉有良好的包裹能力,這就對(duì)樹(shù)脂粉的粒度提出了一定的要求。當(dāng)樹(shù)脂粉的粒度滿足包裹性能的時(shí)候,制品的壽命才會(huì)達(dá)到預(yù)期。當(dāng)樹(shù)脂粉的粒度滿足不了包裹性能的時(shí)候,制品的壽命會(huì)呈現(xiàn)斷崖式的下跌,嚴(yán)重的話會(huì)開(kāi)裂。
最后是樹(shù)脂粉的柔韌性。越是硬脆的材料越需要柔韌性好的樹(shù)脂粉來(lái)包裹。
筆者做過(guò)測(cè)試,柔韌性好的樹(shù)脂粉包裹銅錫合金粉的效果要更好,做出來(lái)的制品硬度和強(qiáng)度也會(huì)更高,壽命也會(huì)更好。但是對(duì)于磨具廠家來(lái)說(shuō),如何鑒定樹(shù)脂粉的柔韌性是一個(gè)難題。很多廠家沒(méi)有相關(guān)設(shè)備來(lái)鑒定,只是聽(tīng)樹(shù)脂粉生產(chǎn)廠家說(shuō)好,這種定性不定量的事情需要大量的人力物力來(lái)測(cè)試,最后結(jié)果往往使浪費(fèi)了大量時(shí)間,結(jié)果也與預(yù)期不符。
第五,不同加工方式和加工對(duì)象的表現(xiàn)
最后一方面,要注意用銅錫預(yù)合金粉作為填料制作出來(lái)的磨具面對(duì)不同加工方式和加工對(duì)象的不同表現(xiàn)。
相較于銅粉,銅錫預(yù)合金粉的硬度和脆性較高,使用銅錫預(yù)合金粉作為填料制作出來(lái)的磨具的硬度和脆性也較高。雖然在大多情況下磨削阻力會(huì)降低,但是在加工一些脆性比較大的材料的時(shí)候,仍然會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。
比如,當(dāng)加工玻璃的時(shí)候,由于磨具的脆性增大,導(dǎo)致玻璃邊緣的崩口比用銅粉作為填料的磨具磨出的崩口大。
又比如,在用手動(dòng)磨床給硬質(zhì)合金材料拋光的時(shí)候,用銅錫預(yù)合金粉比用銅粉作為填料制作的磨具磨削的表面粗糙度要高一些。
這些都在提示我們,用銅錫預(yù)合金粉作為填料時(shí)要充分考慮具體的磨具使用場(chǎng)景。這對(duì)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)無(wú)疑增加了工作量。
總結(jié):銅錫預(yù)合金粉,作為超硬樹(shù)脂磨具填料的插班生,性能俱佳,但使用時(shí)要考慮全面。
最后借用勁酒的廣告詞“勁酒雖好,可不要貪杯哦”,給大家提個(gè)醒:銅錫預(yù)合金粉雖好,可不要亂用哦。