연마재 및 연삭공구 개발 및 응용

연마 도구는 연삭, 래핑 및 연마에 사용되는 도구입니다. 대부분의 연마공구는 연마재와 바인더로 만든 인공공구이며, 천연광물을 직접 가공한 천연연마공구도 있습니다. 연마 도구는 기계 제조 및 기타 금속 가공 산업에서 널리 사용되는 것 외에도 식품 가공, 제지 산업 및 세라믹, 유리, 석재, 플라스틱, 고무 및 목재와 같은 비금속 재료 가공에도 사용됩니다. 연마 도구를 사용하는 동안 연마 입자 자체가 부분적으로 단편화되거나 결합재가 파손되어 연마 입자가 무딘 경우 연마 입자가 연마 도구에서 부분적으로 또는 완전히 떨어지고 작업 표면의 연마재가 연마 도구는 지속적으로 새로운 절단 모서리를 나타나거나 새로운 날카로운 연마 입자를 지속적으로 노출시켜 연마 도구가 일정 기간 동안 절단 성능을 유지할 수 있도록 합니다. 연마 도구의 이러한 자체 연마 특성은 일반 절단 도구와 비교하여 연마 도구의 두드러진 특징입니다.

인류는 이미 신석기 시대부터 천연 숫돌을 사용하여 돌칼, 돌도끼, 뼈 도구, 뿔 도구, 치아 도구를 가공하기 시작했습니다. 1872년에는 천연 연마재와 점토로 만든 세라믹 연삭 휠이 미국에 등장했습니다. 1900년경에는 인공연마재가 등장하고, 인공연마재로 만든 다양한 연삭공구가 속속 생산되면서 연삭기, 연삭기의 비약적인 발전을 위한 여건이 조성되었다. 이후 연삭공구 중 천연연삭공구의 비중은 점차 감소하였다.

연마재는 원료 공급원에 따라 천연 연마재와 인공 연마재의 두 가지 범주로 분류됩니다. 기계 산업에서 일반적으로 사용되는 유일한 천연 연마재는 오일스톤입니다. 인공연마재는 기본적인 형태와 구조적 특성에 따라 연삭숫돌, 연삭헤드, 유석, 모래타일(결합연마재로 통칭), 코팅연마재 등 5가지로 분류됩니다. 또한, 연마재도 관습적으로 연마재의 한 유형으로 분류됩니다.

접착 연마재는 사용되는 연마재에 따라 일반 연마 접착 연마재와 초경질 연마 접착 연마재로 나눌 수 있습니다. 전자는 커런덤, 실리콘 카바이드 등 일반적인 연마재로 만들어지고, 후자는 다이아몬드, 입방정질화붕소 등 초경질 연마재로 만들어집니다. 또한 소결 강옥 연마재와 같은 몇 가지 특수한 종류도 있습니다.

일반 연마재 결합 연마재는 바인더로 접착되어 일정한 모양을 이루고 일정한 강도를 갖는 연마재입니다. 일반적으로 연마재, 결합재, 기공으로 구성되어 있으며, 이를 흔히 접착 연마재의 3대 요소라고 합니다.

연마재는 연삭 공구에서 절삭 역할을 합니다. 바인더는 느슨한 연마재를 연삭 공구에 통합하는 재료입니다. 무기와 유기의 두 가지 유형이 있습니다. 무기 바인더에는 세라믹, 마그네시아, 규산 나트륨 등이 포함됩니다. 유기바인더에는 수지, 고무, 셸락 등이 있으며, 그 중 세라믹, 수지, 고무바인더가 가장 일반적으로 사용된다.

연삭하는 동안 기공은 칩을 포함하고 제거할 수 있으며 연삭 열을 분산시키는 데 도움이 되는 냉각수를 담을 수도 있습니다. 특정 특수 처리 요구 사항을 충족하기 위해 기공에 황 및 파라핀과 같은 특정 충전재를 함침시켜 연마 도구의 성능을 향상시킬 수도 있습니다. 이 필러는 연마 도구의 네 번째 요소라고도 합니다.

일반 연마 결합 연마 도구의 특성을 나타내는 항목에는 모양, 연마재 크기, 입자 크기, 경도, 구조, 뒷면, 뒷면 접착제 및 결합제가 포함됩니다. 연마 도구의 경도는 외력의 작용으로 연마 도구의 표면에서 연마 입자가 떨어지기 어려운 정도를 말하며, 이는 연마 입자를 유지하는 결합제의 강도를 반영합니다.

연마 도구의 경도는 주로 첨가된 결합제의 양과 연마 도구의 밀도에 따라 달라집니다. 연마 입자가 쉽게 떨어지면 연마 도구의 경도가 낮다는 의미입니다. 그렇지 않으면 경도가 높다는 것을 의미합니다. 경도 수준은 일반적으로 슈퍼 소프트, 소프트, 미디엄 소프트, 미디엄, 미디엄 하드, 하드, 슈퍼 하드의 7가지 주요 레벨로 나뉩니다. 이러한 수준은 여러 개의 작은 수준으로 더 나눌 수 있습니다. 연마공구의 경도를 측정하는 방법에는 핸드 콘법, 기계식 콘법, 로크웰 경도 시험기법, 샌드블라스팅 경도 시험기법이 있습니다.

연삭 도구의 경도는 동적 탄성 계수와 대응 관계가 있으며, 이는 연삭 도구의 경도를 표현하기 위해 연삭 도구의 동적 탄성 계수를 측정하기 위해 오디오 방법을 사용하는 데 도움이 됩니다. 연삭 공정에서 공작물의 재료 경도가 높으면 일반적으로 경도가 낮은 연삭 도구가 선택됩니다. 그렇지 않으면 경도가 높은 연삭 공구가 선택됩니다.

연마 도구의 미세 구조는 대략 촘촘함, 중간, 느슨함의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 각 범주는 미세 구조 번호로 구분되는 여러 수준으로 더 나눌 수 있습니다. 연마 도구의 미세 구조 번호가 클수록 연마 도구 내 연마재의 부피 비율이 작아지고 연마 입자 사이의 간격이 넓어지며 미세 구조가 느슨해집니다. 반대로, 미세구조 번호가 작을수록 미세구조가 더 단단해집니다. 느슨한 미세 구조를 가진 연마 도구는 사용 중에 부동화 처리가 쉽지 않고 연삭 과정에서 열이 덜 발생하며 공작물의 열 변형과 화상을 줄일 수 있습니다. 단단한 미세 구조를 가진 연마 도구의 연마 입자는 쉽게 떨어지지 않아 연마 도구의 기하학적 모양을 유지하는 데 도움이 됩니다. 연마 도구의 미세 구조는 제조 중 연마 도구 공식에 따라서만 제어되며 일반적으로 측정되지 않습니다.