砂带磨削和静电植砂简介

静电植砂这个新的工艺方法，从诞生到今天大约有半个世纪，由于它对提高涂附磨具磨削效能特别是砂带磨削有着特殊作用，国外从上世纪五六十年代起就被许多大型涂附磨具企业广泛应用。在国内从上世纪七十年代开始，少数企业曾采用静电植砂用于耐水砂纸的生产，但由于在当时在使用直流高压上碰到了一係列工艺上难点，使用了短短一段时间后，由于技术和工艺方面没有得到彻底解决，也就偃旗息鼓了。个别企业使用静电——重力植砂溷合法，勉强保留了静电植砂这个新工艺。

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

直到上世纪八十年代在国家改革开放和政府的引导下，引进了国外的先进的成套涂附磨具设备，在国外新技术特别是砂带製造技术的引领下，国内静电植砂工艺得到了蓬勃而健康的发展。如白鸽、淄博理研都在生产静电植砂耐水纱布。

静电植砂简介

目前国外有很多厂家都在生产静电植砂产品。主要有3M、赫美斯、万特、Mipox、Kovax、Fujistar、日研、鹿牌等。犹以3M产品最为丰富、市场覆盖率最广。

静电植砂是借助于高压静电场力，将微细的磨粒植于高强度薄膜上（如图1），令磨粒可以定向均匀分布，能提供更高的磨削效率与光亮细致的磨光效果。目前磨粒主要包括氧化铝、碳化硅、金刚石等。

静电植砂的优点在于磨料颗粒定向排列，产品表面锐利,与常规涂覆产品相比，能够提供更大的切削力。

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

静电植砂砂带可用于抛光各种金属辊、胶辊等；另外就是用于市场潜力巨大的汽车製造业，其中有两大部分：一是车身加工，另一是曲轴、凸轮轴、万向轴的最后抛光。

砂带磨削简介

砂带磨削是利用砂带，按照待加工工件的要求，在一定的机械装置上，以相应的接触方式，并在一定的压力作用下，使高速运转着的砂带与工件表面接触产生摩擦，将工件加工表面的馀量逐渐磨除或抛磨光滑的新工艺。砂带表面的磨粒从微观来看，就象一种刀尖为圆弧，刃角为钝角或钝圆的切削刀具。其圆弧半径由几微米到几十微米，大小与磨粒的材质和粒度有关。由于磨粒的这种几何特性，在磨削时，切削深度小(切屑厚度薄)，一般在0.005～0.05mm左右。所以绝大多数磨粒切削刃是在大负前角条件下对工件进行切削。磨粒在与工件表面的相对运动中，磨粒和工件表面间产生一定的干涉。按照干涉的程度，可区分为三个不同的过程。

（1）滑擦 实际上此时开始接触工件，干涉很少，磨粒只摩擦工件表面，起“滑擦”作用，此时磨粒在工件上滑擦，实际上产生了切除材料的弹性和塑性变形。

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

（2）耕犁 随着机床进给，切削厚度的增加，干涉增大了，这时磨粒在工件表面上犁出“刻线”，称为“耕犁”。此时工件材料产生塑性流动，材料产生一个挤压式的运动，而从磨粒下方向的前面在和两侧挤出，同时切除少量材料。

（3）切削 在一定压力的作用下，当有足够的干涉并伴随一定的切削温度时，开始真正的“切削”，此时在滑动磨粒的前方产生断裂而形成切屑，有相当快的切除率。砂带上的众多磨粒，在与工件接触的瞬间，一部分磨粒进行切削，另一部分犁出沟槽，还有一些只起滑擦作用，甚至同一颗磨粒的不同部位以及同一部位在不同的加工时间里所起的作用也不同。除此之外，砂带的旋转运动又起了擦淨切屑的作用，将前进着的磨粒前方的切屑清除干淨。

加工材料不同，磨粒切削过程三个个阶段在整个磨削过程中所占比例也不一样。

磨损的磨粒 砂带磨削的表面形成原理

磨削过程是磨粒切削刃切削金属的过程，它同机床刀具切削一样，被磨削金属也经曆了弹性变形、塑性变形、切削形成等过程，并有大量的磨削力和磨削热产生。磨削过程中由于磨粒形状及分布状态不一，砂带表面的磨粒存在实际参加磨削的有效磨粒少于其磨粒总数的情况。因而同一时间内磨粒对金属的滑擦、耕犁和切削作用的大小不同，所得到的效果亦不同。甚至同一颗磨粒的不同部位以及同一部位在不同的加工时间里所起的作用也不同。可见砂带的磨削是十分複杂的。特别是磨粒切刃的负前角切削过程，切削条件很差，各阶段的剧烈挤压使磨削表面产生严重的塑性变形，而且大量塑性变形的金属不是成为切屑流出，而是仍保留在已加工表面，所以加工表面的硬化现象严重，残馀应力较大。

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

由于磨粒的高速运动，加之磨粒切刃较钝，在磨削区造成较大的摩擦和弹性、塑性变形，磨削过程中会有较大的热量产生，导致磨削区工件表面温度上升，将引起工件表面层发生变化。特别是在砂带磨粒磨损严重时，磨削摩擦加剧，产生大量的磨削热，使工件表层温度急剧上升，导致表层金属发生组织变化(如烧伤、裂纹、热应力等)。这也正是为什么使用砂带磨削有时仍会烧伤工件表面的一个原因。