聚晶金剛石研磨工藝及機理研究
聚晶金剛石(PCD)具有接近天然金剛石的硬度、耐磨性以及與硬質(zhì)合金相當?shù)目箾_擊性，是一種被廣泛應(yīng)用于有色金屬和非金屬材料精密加工的新型刀具材料。為充分發(fā)揮PCD刀具的優(yōu)良性能，提高加工零件的表面質(zhì)量，刀具前刀面(PCD表面)需加工成鏡面。目前，PCD鏡面通常采用樹脂基金剛石砂輪進行研磨加工，但由于PCD與所用的金剛石磨料硬度、性質(zhì)相近，因而與傳統(tǒng)的研磨加工有著很大的不同，其研磨機理、研磨工藝具有自身的變化規(guī)律。本文對PcD研磨工藝進行了較系統(tǒng)的研究，并對其研磨機理進行了較深入的分析。 　　1試驗條件　　試驗在BDJP-902聚晶金剛石研磨機上進行；金剛石砂輪的類型、規(guī)格、尺寸為6A2250×36×50×5120B100，砂輪速度為18.3m/s、；試件為美國GE公司生產(chǎn)的三角形1600PCD90T5/1.6標準刀坯。為提高試驗精度，減小試驗誤差，在一個夾頭上同時研磨3個尺寸相同的PCD刀坯，用光較儀測量每片刀坯的去除厚度，取其平均值作為去除量。用干涉儀觀察、測量PCD研磨表面形態(tài)及粗糙度Rz值，采用JSM-5600LV掃描儀觀察PCD研磨表面微觀形貌。　　2試驗結(jié)果　　1)冷卻液對去除率及表面粗糙度的影響　　PCD干研磨(研磨前砂輪修整10秒鐘，冷卻液未加在研磨區(qū))和濕研磨(研磨前砂輪修整10秒鐘，冷卻液加在研磨區(qū))兩種條件下材料去除量隨研磨時間的變化情況。試驗時作用在試件夾頭上的法向載荷為20N?！　CD材料去除量與研磨時間的關(guān)系　　干研磨材料去除率Q干與濕研磨材料去除率Q濕的關(guān)系為：研磨初期Q干=2.54Q濕；中期Q干=1.6Q濕；穩(wěn)態(tài)期Q干=1.68µm/min，Q濕≈O。用干涉儀觀察、測量PCD表面形態(tài)及粗糙度：濕研磨時PCD表面上存在許多深凹坑，研磨130分鐘后其表面干涉條紋仍呈斷續(xù)狀態(tài)，即Rz>0.3µm，達不到鏡面要求；干研磨時表面粗糙度Rz隨研磨時間的延長而降低，其關(guān)系曲線如圖2所示。由圖2可知，研磨20分鐘時，PCD表面達鏡面(Rz≯0.05µm),且再延長研磨時間表面粗糙度基本無變化，但根據(jù)表面形態(tài)觀察結(jié)果可知，其平面度有所提高。因此，PCD鏡面加工應(yīng)采用干研磨工藝，在試驗條件下，研磨20～30分鐘其表面可達鏡面；若對研磨表面的平面度要求較高，可適當延長研磨時間?！　?)法向載荷對去除率的影響　　PCD干研磨時作用在試件夾頭上的法向載荷F與材料去除率Q的關(guān)系。由圖3可知，材料去除率Q隨著法向載荷F的增大而增加，且存在一個折點A(F=15N)，當≤15N時，其去除率Q以較小的幅度隨著F的增大而增加，當F>15N時，其去除率O隨著F的增大而大幅度增加?！　?結(jié)果分析及機理探討　　為了弄清產(chǎn)生上述試驗結(jié)果的原因，需對PCD材料去除機理進行探討。　　1)濕研磨去除機理　　濕研磨表面雖也凹凸不平，但與未研磨表面凹凸狀態(tài)完全不同，明顯存在大量的剝落坑。這種現(xiàn)象說明PCD表面發(fā)生了脆性去除。筆者認為其脆性去除方式是動載脆性去除(即疲勞脆性去除)而不是靜載脆性去除。這是因為研磨狀態(tài)下法向載荷F較小(20N)，作用在PDD表面上的應(yīng)力大大低于靜載荷下產(chǎn)生裂紋的極限應(yīng)力值，因此基本不會發(fā)生靜載脆性去除。但英國學(xué)者coopr曾通過試驗指出：金剛石在沖擊載荷的循環(huán)作用下，產(chǎn)生裂紋的應(yīng)力值大大低于所需的靜應(yīng)力。而研磨過程中PCD片承受的是交變沖擊載荷，因此將會產(chǎn)生疲勞脆性去除。濕研磨時PCD材料的脆性去除方式正是這種疲勞脆性去除。在圖5中同時還可觀察到局部平滑區(qū)，這是PCD局部發(fā)生熱化學(xué)去除的結(jié)果。因濕研磨時雖然冷卻液加在研磨區(qū)內(nèi)，PCD表面與砂輪間產(chǎn)生的摩擦熱大部分被冷卻液帶走，研磨區(qū)平均溫度較低，但仍會產(chǎn)生局部高溫接觸點，使此處PCD材料產(chǎn)生氧化、石墨化的熱化學(xué)去除。由此可見，PCD材料濕研磨時，其去除機理以疲勞脆性去除為主，同時存在局部的熱化學(xué)去除?！　?)干研磨去除機理　　其表面呈平滑形貌，基本無剝落坑，說明干研磨時PCD材料基本不發(fā)生疲勞脆性去除。干研磨時PCD材料去除機理應(yīng)以熱化學(xué)去除為主。這是因為干研磨時冷卻液未加在研磨區(qū)，PCD材料表面與砂輪中金剛石磨粒間產(chǎn)生的摩擦熱只能通過PCD片和砂輪擴散出去，所以研磨區(qū)平均溫度較高。另外，在高溫非高壓條件下，石墨或無定形碳是熱力學(xué)上碳的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，金剛石的硬度隨著溫度的升高(T>350℃)而降低，且研磨是在空氣氛圍下進行，PCD材料表面將會發(fā)生氧化、石墨化，同時表面還會產(chǎn)生一定的硬度軟化層。同時砂輪中金剛石磨粒也將發(fā)生氧化、石墨化，產(chǎn)生硬度軟化層，但程度較輕，且磨粒硬度PCD軟化層硬度。因為干研磨時冷卻液加在砂輪非工作層的基體上，砂輪中金剛石磨粒初始溫度較低，因此磨粒工作溫度比PCD片低；另外，磨粒瞬時通過研磨區(qū)，其保溫時間比PCD片短，有研究表明：溫度不變，金剛石燒失率隨著保溫時間呈線性增加；而且PCD材料中殘存觸媒鉆等，在高溫非高壓條件下又進一步促使其產(chǎn)生氧化、石墨化和硬度軟化。所以，干研磨時PCD材料的熱化學(xué)去除包括PCD表面氧化、石墨化去除以及因磨粒硬度PCD軟化層硬度而產(chǎn)生一定的機械去除，由于產(chǎn)生機械去除的原因是熱作用的結(jié)果，所以在此稱為機械熱去除?！　【C上所述，由于干、濕研磨時PCD材料去除機理不同，從而導(dǎo)致干、濕研磨時材料去除率明顯不同，即Q干＞Q濕。濕研磨時材料去除機理以疲勞脆性去除為主，而干研磨時材料去除機理以熱化學(xué)去除為主，基本不發(fā)生疲勞脆性去除，所以濕研磨不能使PCD表面達到鏡面，而干研磨當砂輪磨損到一定程度時將會使PCD表面達到鏡面。干研磨時，隨著法向載荷F的增大，研磨區(qū)溫度將升高，PCD材料更易產(chǎn)生熱化學(xué)去除，所以其去除率口隨著法向載荷F的增大而增加(見圖3)。由耶格爾的觀點可知：溫升與載荷F成正比。因此，材料去除率Q應(yīng)與F基本成正比，但圖3中卻存在折點A(F=15N)，這與耶格爾的觀點并不矛盾，只是以折點A為分界點，PCD材料的熱化學(xué)去除方式發(fā)生變化而已。當F≤15N時，由于法向載荷F較小，研磨區(qū)平均溫度T＜750℃，因此其熱化學(xué)去除將以機械熱去除方式為主，以局部氧化、石墨化去除方式為輔；當F＞15N時，研磨區(qū)平均溫度T＞750℃，其熱化學(xué)去除將同時以PCD表面氧化、石墨化及機械熱去除方式進行，因此材料去除率遠大于F≤15N時的去除率?！　纳鲜龇治隹芍褐挥懈裳心ゲ拍苁筆CD表面達到鏡面，而PCD干研磨時材料的去除機理是熱化學(xué)去除，因此可以嘗試采用價格低廉、熔點較高的非金剛石磨粒的砂輪進行研磨加工，以降低PCD刀具的加工成本；干研磨時，高材料去除率必然帶來研磨后PCD表面硬度軟化加劇，這將在一定程度上影響PCD刀具的使用壽命，因此PCD表面的鏡面加工應(yīng)采用逐漸減載的干研磨工藝，既可保持較高的研磨效率，又可降低研磨后表面硬度的軟化程度。石材

開礦熱潮來襲 石材機械迎來一大波發(fā)展機遇
近兩年來，南安石企加速了對全國甚至全球礦山資源的開采步伐。這一波開礦潮，催生了的礦山機械市場。石材產(chǎn)業(yè)是南安大產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈條相對完善。上游的礦山、下游的加工都需要機械設(shè)備?！　【掭啓C械副總經(jīng)理蔡建華表示，現(xiàn)在國內(nèi)做礦山機械的廠家并不多，礦山機械競爭并不是非常激烈。而且隨著礦山開采方式的改變，礦山機械的市場需求仍在激增。如今，巨輪在礦山機械的研發(fā)已基本完成，在還沒推向市場前，已有好幾家企業(yè)提前下了訂單?！　〕髓ざ?、巨輪，在礦山機械深耕多年的水南石材機械有限公司，一度將產(chǎn)品賣到澳大利亞、韓國、巴西、印度等40多個國家和地區(qū)，受到礦山開采和石材加工業(yè)者的青睞?！　∧习财髽I(yè)轉(zhuǎn)向礦山機械市場，事出有因。在中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的重要關(guān)口，石材業(yè)也面臨著轉(zhuǎn)型升級的壓力，找到核心競爭力無疑是參與國際國內(nèi)競爭的重要籌碼。對于石材這個資源型行業(yè)來說，掌握礦山資源就掌握了基礎(chǔ)的競爭力?！　∫虼耍习彩蠹铀倭送獬鲩_礦的步伐：盈磊石材、豪展石業(yè)、明超石業(yè)、三盛石材、光明石業(yè)、鑫龍實業(yè)等企業(yè)紛紛到外地開礦……今年，還有大批南企赴貴州、山東、湖北、新疆、河南、漳州等地尋找石材?！　∵@股外出開礦熱潮為礦山機械企業(yè)帶來了更多紅利。泉州鑫龍實業(yè)有限公司董事長周宗侯表示，自從到河南魯山縣投資開礦后，公司位于魯山縣的礦山如今已被8家更小的開礦小分隊瓜分，僅一個山頭，就有數(shù)十臺礦山機械日夜不停地作業(yè)?！　?ldquo;我們還成立了一個地質(zhì)勘探隊，奔赴全國各地2000多處礦山探點。只要石材荒料有利用價值，礦山機械馬上就要開動。”他說?！　?ldquo;外省礦山開采非常，每個月都會聽到好幾個新品種開采的消息，礦山機械的黃金期來了。”蔡建華說，包括國外，礦山機械市場尚處空白，且國外做礦山設(shè)備的廠家不多，國內(nèi)礦山機械企業(yè)迎來了真正意義上的春天?！　〔探ㄈA所言非虛。在礦山機械領(lǐng)域，廠家基本上集中在水頭、石井、安海等地，外地很多企業(yè)要買石材機械都到這里購買。而在這些企業(yè)中，上規(guī)模企業(yè)其實也就是水南、華龍、巨輪等幾家機械。　　這一波開礦潮能持續(xù)多久，沒有多少人能說出具體時間，但大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士對此都非常樂觀。“光魯山縣的礦山，至少還能再開采50年。”周宗侯說?！　〔探ㄈA認為，隨著人們生活水平的提高，近年來石材更多地進入到日常裝修中，市場不可小覷。“目前國內(nèi)人均石材使用量不到5平方米，而歐美國家的使用量是國內(nèi)的10倍，礦山開采仍將持續(xù)，礦山機械需求還將激增。”　　蔡建華還表示，從現(xiàn)有企業(yè)的銷售情況看，全國范圍內(nèi)礦山機械市場一年的需求可能有1萬臺。再加上礦山機械損耗快、更新速度快，24小時開采的情況下，兩年就進行更新?lián)Q代，市場將保持著的需求量。石材

可雕刻花崗石浮雕刀具問世于山東
近日，一種可對花崗石進行深度浮雕的強化刀具在山東萊陽百信石材機械公司問世，解決了長期困擾石材行業(yè)的一大難題。這種強化刀具采用了全新的制作方法和結(jié)構(gòu)，不僅增強了刀具硬度，避免了雕刻過程中刀具容易折斷的現(xiàn)象，延長了使用壽命，還大大增強了刀具的耐磨度，降低了花崗石雕刻成本，為花崗石深加工提供了一條新途徑。石材　　傳統(tǒng)的人工石材雕刻主要有浮雕、線雕、刻字等，由于體力勞動繁重，工作強度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，人工石材雕刻行業(yè)后繼乏人，因此，傳統(tǒng)的人工石材雕刻已不能滿足現(xiàn)代經(jīng)濟社會的需求，特別是人們對個性化、精細化產(chǎn)品的需求。近幾年，萊陽百信石材機械公司成功推出百信電腦雕刻機、激光雕刻機等新產(chǎn)品，運用高科技手段實現(xiàn)了機械化、自動化雕刻作業(yè)，滿足了現(xiàn)代化石材雕刻的需要，在石材行業(yè)得到非常廣泛的應(yīng)用。然而在實際應(yīng)用中，對材質(zhì)較軟的大理石上進行浮雕輕而易舉，而在硬度高的花崗石上做浮雕就出現(xiàn)了刀具損耗過大、效率低下的問題：一把300元的PCD刀具在雕刻過程中可能一兩分鐘就會折斷；8小時工作時間的浮雕面積僅有0.1~0.2平方米。這些問題不僅大大增加了花崗石浮雕的制作成本，而且致使其質(zhì)量也得不到，成為阻礙花崗石浮雕加工的攔路虎。石材　　萊陽百信石材機械公司在長期的石材雕刻實踐中，經(jīng)過不斷的摸索、鉆研、改進，成功研制出真正能在花崗石上做浮雕的強化刀具，解決了花崗石浮雕加工成本過高、效率低下這一困擾全行業(yè)的問題。該強化刀具摒棄了傳統(tǒng)刀具的制作方法，采用公司的全新通體結(jié)構(gòu)，不僅增強了刀具硬度，避免了雕刻過程中刀具折斷的現(xiàn)象，也大大增強了刀具的耐磨度。百信強化刀具應(yīng)用于百信電腦雕刻機上，即使刀頭部分因長期使用而產(chǎn)生正常損耗，也不會影響整只刀具的繼續(xù)使用，這樣刀具本身的成本降至幾十元，壽命卻比PCD刀具長幾十倍，大大節(jié)省了雕刻成本。不僅如此，在強化刀具試用過程中，由于刀具硬度得到大幅提高，一次性雕刻深度極限值較原來刀具成倍加深，實現(xiàn)了大面積花崗石的深度浮雕，使花崗石浮雕、線雕、鏤空以及強化瓷磚的雕刻事半功倍。石材　　目前，中國的石材消費量已居世界，隨著城市化進程的加快，鱗次櫛比的高樓大廈的裝修，休閑廣場、公園、小區(qū)美化等需要大量雕刻石制品，人們個性化的家居裝飾需要大量雕刻石制品，公墓、碑石的制作需要大量石材雕刻制品，石材精加工行業(yè)的前景光明。百信花崗石浮雕強化刀具的問世，可為正在使用電腦雕刻機的用戶和準備涉足石材加工行業(yè)的有識之士提供了一件利器。石材

礦山原料破碎機脈沖布袋除塵器原理
選礦廠在生產(chǎn)過程中很多工藝設(shè)備上都會有粉塵產(chǎn)生，要想使選礦廠各產(chǎn)塵點達到國家標準生產(chǎn)條件及排放的廢氣達到國家排放標準，對產(chǎn)塵點產(chǎn)生的粉塵進行控制，根據(jù)礦山粉塵的特點及性質(zhì)，當然氣箱式脈沖布袋除塵器是理想的選擇，氣箱式脈沖布袋除塵器現(xiàn)已在全國大范圍推廣使用，均達到比較理想的運行效果。下面我們介紹下選礦廠幾處常見產(chǎn)塵點粉塵治理措施及除塵設(shè)備的選擇。　　1、礦山原料破碎系統(tǒng)除塵器對原料礦、塊礦以及石灰石、白云石、鋁土、原煤等原料的破碎機或粉碎機的投料口﹑出料口、振動篩上部以及帶式輸送機轉(zhuǎn)運點等部位設(shè)密閉裝置或集塵罩，轉(zhuǎn)運點受料處宜設(shè)雙層密閉罩。　　將產(chǎn)塵設(shè)備用密閉罩罩起來，或制作收塵小室，使罩內(nèi)形成均勻負壓，避免粉塵外逸，或用敞口吸氣罩形成吸捕氣流，將暴露的塵化區(qū)控制在狹小范圍內(nèi)，使攜塵氣流被吸捕抽走，通過除塵器凈化后經(jīng)排氣筒(或煙囪)排入大氣。　　2、混勻配料槽的槽上卸料車和槽下定量給料工位應(yīng)采取除塵措施。槽上卸料車產(chǎn)生的粉塵可采用移動風(fēng)口通風(fēng)槽或車載式除塵器，或設(shè)大容積密閉罩。對槽下定量卸料裝置產(chǎn)生的粉塵宜設(shè)雙層密閉罩。對混勻配料槽揚塵，宜設(shè)立的干式除塵系統(tǒng)，采用袋式除塵器?！　?、原煤破碎輸送除塵系統(tǒng)應(yīng)采取措施。除塵器選用袋式除塵器，除塵布袋應(yīng)具有防靜電功能;系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)靜電接地，并設(shè)泄爆裝置?；叶芬瞬扇”鼗虬闊岽胧?。　　4、原料堆場的抽風(fēng)除塵系統(tǒng)包括礦石破碎、篩分除塵系統(tǒng)，石灰石破碎、篩分除塵系統(tǒng)，鋁礦石破碎除塵系統(tǒng)，以及煤破碎除塵系統(tǒng)等。對于產(chǎn)塵設(shè)備集中、粉塵性質(zhì)相同和工作制度相同的產(chǎn)塵點，盡量采用大的集中除塵系統(tǒng)，便于管理，如石灰石破碎、篩分除塵系統(tǒng)多達幾十個產(chǎn)塵點集中在一個大系統(tǒng)中。否則可以采用小型的分散系統(tǒng)。各種除塵系統(tǒng)中多采用干式袋式除塵器。石材

老式的框架鋸你還在用嗎？這五大缺點了解一下
據(jù)了解，由于老式的框架鋸的成本非常低，所以很多石材企業(yè)仍然不愿意推陳出新，依舊使用老實機械，接下來小編帶大家來了解一下老式框架鋸的五大缺點。 ①裝配費用高，大約為金剛石串珠繩鋸的四倍;②操作人員多，至少需要兩個人操作。更換鋸條時還要更多的人共同操作;③鋸切速度慢，老式框架鋸的鋸切速度只有2cm/h。新式框架的鋸切速度也不過3.5-3.8 cm/h.而金剛石串珠繩鋸的鋸切速度高達20cm/h，有可能提高到30cm/h；金剛石鋸片對石材的影響④框架鋸鋸切的板材表面較粗糙，平面度也較差，因而磨光速度低，為100cm/min,而金剛石串珠繩鋸鋸切的板材表面較平滑，磨光速度可高達160 cm/min，因而減少磨拋加工時間;⑤能源消耗和材料消耗都比較高;

六個步驟教你輕松駕馭云石切割機
給大家介紹一下云石切割機，它是，作為一種切割石材的電動機具，具有體積小、不受施工場地限制、重量輕、易于攜帶、操作簡單、維修方便等優(yōu)點，它是電工在裝修裝飾工程施工中在墻壁上切割線槽的常用工具之一。 （1）操作前檢查電源電壓和切割機額定電壓是否相符，開關(guān)是否靈敏有效，切割片是否完好，確認無誤后方可開機。（2）調(diào)節(jié)切割深度。旋松深度尺上的蝶形螺母并上下移動平臺板，在預(yù)定的深度擰緊蝶形螺母以固定平臺板。（3）安裝冷水管。旋松固定管夾的蝶形螺母，將尼龍管接在水管上，擰緊蝶形螺母將水管用管夾夾緊。然后將尼龍管的一端接在旋塞上，另一端用連接器接到水龍頭上。打開水龍頭，調(diào)節(jié)旋塞即可調(diào)節(jié)水量。（4）啟動切割機，只要壓下把手開關(guān)即可。放開把手開關(guān)工具即停止轉(zhuǎn)動。要使切割機連續(xù)轉(zhuǎn)動，壓下把手開關(guān)后再壓下鎖鈕即可。（5）調(diào)準平臺板，應(yīng)將切割機平臺板前部邊緣與加工件上的切割線對齊。（6）調(diào)節(jié)好水的流量，握緊機具把手，將工具底板放在要切割的工件上面而不使切割片與工件接觸，然后啟動機具。待機具達到額定轉(zhuǎn)速，方可緩慢地沿著工件表面向前移動。機具推進應(yīng)保持基本水平，割口順直光滑，前進速度均勻。停止操作，要等切割片完全停止轉(zhuǎn)動后再將機具移出，以免損壞鋸片。石材切割機只能用于水平直線切割，不能進行垂直或曲線切割。