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——湖北玉立砂带集团研发部

摘要：概要论述了堆积磨料砂带的磨削特性，并对其在工业生产中的应用进行了概述。

关键词：堆积磨料　磨削　抛光　拉丝

一、概述

堆积磨料砂带是近几年出现的一种新型磨削工具，它具有磨削效率高、磨削性能稳定，磨削精度好和使用寿命长等优点，因此能满足各种高密度材质和金属、合金的磨削和抛光，是精密研磨的首选工具，玉立集团研发出来的“犀利牌”堆积磨料砂带就是这种理想的研磨产品，如图１所示：

二、堆积磨料砂带的磨削特性

1、特殊的磨粒结构   

堆积磨料砂带从外观上看是由一系列粗大的磨粒构成，而实际上每个大磨粒都是由很多微细的氧化铝或碳化硅磨料组成，如图２所示，磨料颗粒通过高强度粘结剂牢固地粘贴在基体上，而颗粒上的微细磨料是随机排列的，这样在整个磨削过程中颗粒就一点一点地磨损，残砂随机脱落，露出崭新的完整磨料继续作工，形成的多层磨料磨削提高了砂带的使用寿命，这种多层次连续作业的磨削方式大大优于传统静电植砂或重力植砂等方式，将磨料单层分布在基体表面形成统一排列的砂面来达到磨削的目的。     

2、全新概念的自锐性

堆积磨料砂带是由很多尺寸精确的微粉，通过制造粘结在一起形成一个大的适合需要的磨料颗粒，然后通过先进的静电植砂技术，将磨料均匀地“种植”于特殊处理的基体上而精制而成的一种高强度砂带，因而能像固结磨具一样，在磨削过程中磨钝的磨料在离心力的作用下不断地脱落，从而露出新的砂粒，这样可以稳定地作工，如图３所示。

3、1-3倍的使用寿命

堆积磨料砂带将磨料进行了聚合，所以单位面积参加磨削的磨料更多，从而延长了使用寿命。一般堆积磨料砂带的使用寿命是普通砂带的１—３倍。砂带寿命长，这样可以减少频繁更换砂带的次数和对砂光机的调整，节省了时间，同时也避免造成加工工件质量波动，提高加工效率和工件加工质量，确保产品质量的稳定性、可靠性。

4、磨削质量好

如图4所示，堆积磨料砂带和普通磨料砂带的研磨效果比较，我们看到堆积磨料研磨产品磨削工件的表面粗糙度随着磨削时间的推移，前后比较稳定。而普通磨料产品磨削工件的表面粗糙度则前后差别较大。这说明堆积磨料砂带，磨削表面效果更稳定，一致性更好。

5、磨削热低

磨削的瞬间温度过高且集中在工件表面层的局部部位，将造成工件表面金相组织的局部变化，形成磨削烧伤。烧伤现象将引起工件表面机械性能下降，降低工件硬度和耐用性，缩短工件的使用寿命。普通磨料砂带，随着磨削时间的推移，磨粒不断被磨钝，而无法自锐，因而磨削状态渐渐由切削变为滑擦状态，从而导致磨削区温度上升，造成工件表面烧伤；而堆积磨料砂带，因有多层磨粒的堆积效应，在磨削过程中会不断脱落，露出新的砂粒锐角，从而使整个过程处于切削状态，避免了工件表面产生过量的磨削热，同时脱落的磨粒，也能带走大量的磨削热和切屑，保证了工件的表面质量。如图5所示。 

三、“ 犀利牌”堆积磨料砂带与传统砂带及国外砂带磨削对比：

湖北玉立砂带集团股份有限公司已率先研制出国内第一款堆积磨料砂带，现将“犀利”牌堆积磨料砂带与传统磨料砂带及国外同类砂带作对比磨削试验，其比较磨削结果如下：     

磨削对比相关数据：

试验机床：2M5015型无心外圆砂带磨床

磨削对象：45#钢管  规格： Φ100mm×1000mm

砂    带：规格：  3480mm×150mm

1、砂带重量损耗量(g)

2、材料直径减少量(mm)

3、材料表面粗糙度（μm）

通过以上对比试验：在材料去除量（磨削量）上，传统磨料砂带仅为堆积磨料砂带的46.87%，且工件表面粗糙度较大，可以看出堆积磨料砂带有着传统磨料砂带无可比拟的使用寿命长、切除量大、磨削精度高等特点，国产“犀利牌”高品质的涂附磨具产品也已达到或超过了进口产品的水平。

四、堆积磨料砂带的应用

堆积磨料砂带特别适合于钛合金、不锈钢、碳钢铸件、镀锌工件、五金配件等表面磨削和抛光处理，也用于耐热钢、镍铬合金、高低钢合金等加工工件，以及金属罐体，管材，液压缸，医疗器械等表面打磨和抛光，既可干磨也可湿磨。

1、  金属表面拉丝

堆积磨料砂带因磨削一致性高，所以特别适合于金属拉丝行业，传统的砂带磨料在刚开始拉丝时，磨粒尖锐锋利，拉丝线纹深，但拉丝不多久，磨料便开始不断变钝，拉出的线纹就开始变浅，随着时间推移，线纹会越来越浅。这样产生一个问题，就是同一条砂带拉出的工件，前面的产品与后面的产品，拉丝线纹会有明显的差别，影响工件表面的一致性。目前，堆积磨料砂带在表面拉丝加工中有着非常广泛的应用，尤其是在IT电子行业，例如手机外壳、相机外壳，笔记本外壳等产品的表面拉丝处理，如图9所示。另外，金属家具，家电外壳，水暖器具等的表面拉丝，也用到了堆积磨料砂带。

2、  难磨金属材料的研磨和抛光

难磨金属材料是指硬而粘的金属，如高温合金、钛合金、不锈钢、铝合金等。这类材料广泛应用于国民生产的各个行业，如电力行业的汽轮机、水轮机叶片，高压容器、管道；航空行业的发动机叶片，飞机框架；能源行业输油、输气管道；日常生活中用到的刀具，运动器材等等，如图10所示。这些产品不仅材料特殊，型面复杂难于加工和磨削，而且对表面质量或精度还有很高的要求，使用传统磨削工艺，难以满足加工工艺要求，而堆积磨料砂带能很好的解决这一难题。例如加工各类型表面图形复杂的叶片（水、汽轮机叶片，航空发动机叶片等），如图10所示。堆积磨料砂带不仅具有涂附磨具的柔软性，高效冷切削，加工表面质量高等磨削特点，同时还具有固结磨具的自锐性和长寿性，从而结束了固结磨具加工低效率，低精度的问题，改变了传统磨料砂带使用寿命短的缺点，使叶片加工从传统的手工打磨转向了全自动化，高效率，高精度，低劳动强度的数控磨削。   

3、 汽车焊缝打磨，气缸，连杆研磨抛光

随着汽车需求量的不断增长，汽车工业的不断发展，涂附磨具在汽车加工中的作用越来越突出，而堆积磨料砂带的应用，使得这一作用又上了一个新台阶，同粒度的堆积磨料砂盘，在打磨汽车车身焊缝时，比传统磨料砂盘使用寿命长1—3倍，减少了更换砂盘的时间，提高了工作效率，在汽车气缸外表面及发动机连杆端面加工中，堆积磨料砂带比传统磨料砂带有更高的加工精度，和表面一致性。

五、结束语

堆积磨料砂带优异的磨削性能使其在金属加工中的应用越来越广泛，随着工业技术的发展，堆积磨料砂带将发挥越来越重要的作用，在高难度制造行业中广泛应用。