در این مقاله قصد داریم به معرفی دو متریال معروف سنگ زنی یعنی متریال CBN و متریال دیاموند یا همان الماس مصنوعی بپردازیم. ابتدا مشخصات هر کدام از این متریال ها و سپس سابقه و کاربردهای هر یک از آن ها توضیح داده می شود. شناخت متریال سنگ های هونینگ سبب می شود انتخاب بهتری برای فرآیند ماشینکاری خود داشته باشید و سنگ متناسب با قطعه کار خود را انتخاب کنید.
اختراع مواد فوق ساینده یعنی دیاموند (الماس مصنوعی) یا CBN نقطه عطفی مهم در تکنولوژی سنگزنی محسوب می شود این متریال مخصوصاً برای سنگ زنی فلزات سخت، سوپرآلیاژها کاربایدها، سرامیک ها و کامپوزیت هایی که سنگ زنی آنها مشکل است مناسب می باشد دانه های متریال این سنگ ها می توانند به سطح مواد سخت نفوذ کرده و عملیات سنگ زنی را به راحتی بر روی آنها انجام دهد.
سنگ های هونینگ برای برطرف کردن نیازهای صنایع امروزی که در آن ها بهره وری تولید، محصولات با کیفیت تر و کاهش هزینه ها مطرح است طراحی شده اند
ویژگیهای مواد سنگ های هونینگ
دو ماده اصلی سنگ هونینگ یعنی دیاموند و CBN چند ویژگی مهم را توأمان دارا می باشند که عبارتند از سختی، مقاومت سایشی، استحکام فشاری و هدایت گرمایی
دیگر مواد ساینده شناخته شده مانند الومینیوم اکسید و سیلیکون کارباید همه این ویژگیها را ندارند، این سنگ ها در اصل برای سنگ زنی مواد بسیار سخت و با سرعت بالا طراحی شده اند با استفاده از این مواد می توان بازدهی سنگ زنی را بهبود بخشیده و ضمن کاهش ضایعات، کیفیت محصولات را نیز ارتقا داد
خواص فیزیکی اصلی متریال سنگ های هونینگ به صورت زیر ارائه می شوند.
سختی
برای آنکه یک ماده ساینده بتواند از یک قطعه براده برداری کند باید از آن سخت تر باشد هر چه ماده ساینده سخت تر باشد راحتتر براده برداری میکند، الماس مصنوعی سخت ترین ماده ناخته شده است CBN از نظر سختی در رتبه دوم قرار دارد
مقاومت سایشی
مواد فوق ساینده از نظر مقاومت سایشی فوق العاده هستند آنها نسبت به مواد ساینده معمولی دوام بیشتری دارد مقاومت سایشی الماس تقریباً سه برابر سیلیکون کارباید و مقاومت سایشی CBN تقریبا چهار برابر آلومینیوم اکسید است ومقاومت سایشی بالا در مواد فوق ساینده این امکان را فراهم میآورد که بتوان با آنها مواد سخت را با سرعت قابل توجهی سنگزنی کرد
استحکام فشاری
استحکام فشاری یک ماده ساینده عبارت است از حداکثر تنش فشاری که میتوان با آن وارد کرد به طوری که شکسته نشود استحکام فشاری الماس تقریباً ۱۹ برابر سیلیکون کارباید و استحکام فشاری CBN تقریباً دو برابر آلومینیوم اکسید است. با توجه به استحکام فشاری بالای cbn و دیاموند میتوان به هنگام عملیات براده برداری فشارهای زیادی را به آنها وارد نمود این ویژگی باعث می شود که آنها بتوانند در برابر ضربات و تغییر ناگهانی عمق براده برداری به خوبی مقاومت نمایند
هدایت گرمایی
هدایت گرمایی یک ماده عبارت است از قابلیت انتقال حرارت از منطقه تماس ابزار قطعه کار هر چه حرارت تولید شده سریعتر از منطقه تماس دور شود خطر بروز صدمات ناشی از تنش های حرارتی به قطعه کار کاهش می یابد دیاموند و CBN هر دو قابلیت هدایت گرمایی عالی دارند و می توانند به خوبی حرارت ناشی از سنگ زنی مواد سخت و محکم را از منطقه تماس سنگ با قطع کار دور نمایند.
سنگ دیاموند سخت ترین ماده شناخته شده است با توجه به اینکه منابع الماس طبیعی محدود و دستیابی به آن مشکل است و از طرف دیگر نیاز به ابزارهای برشی ساخته شده از الماس از زمان جنگ جهانی دوم افزایش یافت الماس مصنوعی توسط شرکت جنرال الکتریک در سال ۱۹۵۴ اختلاف و به دنیای صنعت ارائه گردید برای تولید الماس مصنوعی لازم بود شرایط فشار و حرارت شبیه آنچه در اعماق زمین است شبیه سازی شود به همین دلیل یک تجهیزات نواری طراحی شد و شرایط فشار و حرارت مورد نیاز برای رشد دانه های الماس بر روی نوار ایجاد گردید در این تجهیزات گرافیت و یک کاتالیزور در معرض حرارت بالا و فشار زیاد قرار می گیرد تا به کریستالهای الماس تبدیل گردد در چین دستگاهی پس از تبدیل گرافیت و الماس با قطع حرارت و فشار و سرد شدن دستگاه الماس به حال خود باقی می ماند با بهبود تجهیزات تولید و دستیابی به شرایط مطلوب تر حرارت و فشار و استفاده از لیزر انواع متنوعی از کریستال های الماس نیز ساخته شده اند که برای انجام کارهای مختلف مناسب هستند
CBN یک ماده سنگ هونینگ دیگر است که نظیر الماس مصنوعی تحت حرارت و فشار زیاد تولید شده و برای سنگ زنی دقیق و سریع آلیاژهای آهنی سخت بسیار مناسب است پیدایش این ماده نیز متأثر از کارهای تحقیقاتی شرکت جنرال الکتریک در ساخت الماس مصنوعی بوده است CBN دو برابر سخت تر از آلومینیوم اکسید است قابلیت سنگزنی آن بر روی فولادهای سخت بسیار عالی است CBN به هنگام سنگ زنی گرمای کمتری تولید می کند در برابر تمام نمک های معدنی و ترکیبات آلی مقاوم است میتواند حرارتهای تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل نماید با توجه به عدم ایجاد گرمای زیاد به هنگام سنگ زنی قطعات با CBN سطوح قطعات چار آسیب حرارتی نخواهد شد.
گروه بازرگانی بورس صنعت: مرجع اصلی فروش دستگاه و سنگ هونینگ در کشور