Wie eine Siliziumkarbid-Schleifscheibe funktioniert

Siliziumkarbid-Schleifscheiben sind die ideale Wahl für das Schleifen von Materialien mit geringer Zugfestigkeit wie Metallen und Nichtmetallen, können jedoch schwieriger zu kontrollieren sein als Aluminiumoxid-Schleifmittel, da die rasiermesserscharfen Körner zwar Glas, Kunststoff und mitteldichte Faserplatten leicht schneiden, nicht aber härtere Materialien wie Metall oder Hartholz.

Härte

Siliziumkarbid mit einem Härtegrad von 9,5 auf der Mohs'schen Härteskala ist eines der härtesten Schleifkörner und aufgrund seiner scharfen Kanten und seiner brüchigen Beschaffenheit die ideale Wahl für das Schleifen und Polieren von harten Materialien. Aufgrund seiner langen Lebensdauer und Wiederverwertbarkeit eignet sich dieses Material besonders gut für Metalle wie Titan, Edelstahl und gepanzertes Aluminium, kann aber bei empfindlicheren Oberflächen wie Glas und Marmor Probleme bereiten.

Andere Schleifmittel wie Aluminiumoxid oder cBN bieten keine so dauerhafte Schneidleistung oder Langlebigkeit; ihre mangelnde Bruchzähigkeit macht Zirkoniumdioxid zur besten Wahl beim Schleifen von härteren Werkstoffen wie gehärtetem Stahl; seine Langlebigkeit macht es auch zur optimalen Option beim Umgang mit Aluminium, Eisen und weichen Bronzewerkstoffen. Der erste Buchstabe in jeder Schleifscheibenspezifikation gibt in der Regel an, welche Kornart sie enthält: A steht für Aluminiumoxid-Schleifmittel wie Aluminiumoxid; B bezieht sich auf cBN; C zeigt Siliziumkarbid an, während Z für Zirkonoxid-Schleifmittel steht - jeder Hersteller bietet unterschiedliche Listen an, die auf den Herstellerlisten basieren; jedoch

Grit

Die Korngröße bezieht sich auf die Größe und Bindungsstärke der einzelnen Schleifpartikel, die miteinander verbunden sind. Größere Partikel haben eine größere Körnung und eignen sich daher besser für das Grobschleifen weicher Materialien, während kleinere Partikel tendenziell schneller schneiden und eine höhere Schärfe und Schnittgeschwindigkeit aufweisen. Adhäsionsbindungen halten diese Partikel sicher in ihren Scheiben - keramische oder harzartige Bindungen werden üblicherweise bei Schleifscheiben verwendet.

Die Verwendung von Sol Gel Alpha Aluminiumoxid-Schleifmitteln mit aluminiumoxidbeschichteten Schleifscheiben war in der Vergangenheit schwierig, da aluminiumoxidhaltige Bindungen, die mit dem Schleifkorn reagieren, dieses oxidieren und zu einer übermäßigen Schrumpfung der Scheibenstruktur führen. Eine neue aluminiumoxidfreie Bindung, wie sie hier offenbart wird, bietet eine verbesserte mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegen Formverlust und ermöglicht ein einfacheres Schleifen von Metallen und harten Materialien als herkömmliche Bindungsmaterialien, die Aluminiumoxid enthalten, wie z. B. Kentucky Ball Clay No. 6, Nepheline Syenite oder Flint; diese Bindungen können auch bei niedrigeren Temperaturen gebrannt werden, damit sie nicht mit ihrem Korngegenstück reagieren.

Anleihe

Die Bindung bezieht sich auf die Festigkeit der Materialien, die die Schleifkörner auf einem Rad zusammenhalten, und es werden verschiedene Arten von Bindungen verwendet, um verschiedene Schleifräder herzustellen, die für bestimmte Materialien oder Anwendungen am besten geeignet sind.

Aluminiumoxid, auch bekannt als Korund, ist ein beliebtes gebundenes Schleifmittel zum Schleifen von Eisenmetallen und Nichteisenwerkstoffen wie Keramik. Außerdem wird diese Substanz häufig zum Schärfen von Hartmetallwerkzeugen verwendet.

Grünes Siliziumkarbid, ein härteres und spröderes Material als Korund, wird häufig in keramisch gebundenen Schleifstiften und -scheiben zum Schleifen von Nichteisenmetallen mit geringer Zugfestigkeit wie Sinterkarbid sowie von harten, spröden Materialien wie Sinterkarbid verwendet.

Ein Schleifmittel wird durch ein spezielles Schleifverfahren in die gewünschte Form gebracht und entweder mit Harz oder mit keramischen Bindungen zusammengehalten. Je nach Körnung und Bindungsstärke/Steifigkeit wird ein Schleifmittel entweder als hart oder weich eingestuft; im Allgemeinen eignen sich harte Sorten besser für härtere Materialien, während weiche Sorten am besten für weiche Stoffe geeignet sind.

Porosität

Die Porosität einer erfindungsgemäßen Scheibe ist ein wesentlicher Bestandteil ihrer Leistung, wie ihr Schleiftest an geätzten Siliziumwafern zeigt: stabile Spitzen-Normalkräfte über zweihundert Wafer-Schleifzyklen bei gleichzeitiger Minimierung der thermischen und mechanischen Beschädigung des Werkstücks.

Im Gegensatz zu konventionellen harzgebundenen Scheiben zeigte eine erfundene Scheibe äußerst günstige Schleifeigenschaften für das Rückschleifen der geätzten Wafer, um feine Oberflächenuntergründe mit relativ konstanten Spitzen-Normalkräften und ohne plötzlichen Anstieg zu erzeugen. Im Gegensatz zu diesen Ergebnissen erzeugte eine herkömmliche harzgebundene Vergleichsscheibe einen inakzeptabel schnellen Anstieg der Spitzen-Normalkraft, der sie unbrauchbar machte. Im Gegensatz dazu zeigte die herkömmliche Vergleichsscheibe während desselben Versuchs einen kontinuierlichen, schnellen Anstieg der Spitzennormalkraft, der ihr Werkstück unbrauchbar machte; im Gegensatz dazu zeigte die erfindungsgemäße Scheibe während desselben Versuchs einen kontinuierlichen, schnellen Anstieg der Spitzennormalkraft, der sie schließlich unbrauchbar machte; im Gegensatz dazu erzeugte die erfindungsgemäße Scheibe während desselben Versuchs höchst wünschenswerte Schleifeigenschaften, die einen feinen Oberflächenhintergrund erzeugten, während sie einen geringen, gleichmäßigen Anstieg der Spitzennormalkraft aufwiesen.

Diese Schleifscheibe besteht aus grünen Siliziumkarbidkörnern der Körnung 60 und einer glasartigen Bindung, die aus Rohstoffen wie Kentucky-Kugelton Nr. 6, Nephelinsyenit, Feuerstein und Glasfritte. Idealerweise sollte die maximale Brenntemperatur 1100 Grad Celsius nicht überschreiten; das Porenvolumen kann durch keramische Hohlkugeln gesteuert werden, die bevorzugt mit den Bestandteilen reagieren und die Siliziumkarbidkörner vor Oxidation während des Brennvorgangs schützen.