ІННОВАЦІЙНИЙ МЕТОД ЗАКРІПЛЕННЯ АЛМАЗНИХ ЗЕРЕН ДЛЯ УДОСКОНАЛЕННЯ ВИРОБНИЦТВА АЛМАЗНО-АБРАЗИВНИХ ІНСТРУМЕНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine18.01.056Ключові слова:
прецизійні алмазно-абразивні інструменти, шліфування, електрохімічне осадження металуАнотація
Вступ. За поєднанням високої точності обробки, продуктивності та можливості керування формою ріжучого профілю інструменту одношаровий абразивний інструмент має потенційну перевагу над іншими типами абразивних інструментів.
Проблематика. Інструменти для прецизійного формоутворення деталей з високолегованих та жароміцних сталей є найбільш складними у виготовленні, економічно привабливими та критично важливими у сегменті інструментального виробництва. Виготовлення таких інструментів шляхом електрохімічного зарощування зерен алмазу металом
на електропровідному корпусі відоме давно. Проте їх виготовлення за найкращими традиційними технологіями стикається із значними складнощами і потенціал таких алмазних виробів реалізується лише на 15—20 %.
Мета. Удосконалення виробництва високоточного абразивного інструменту для обробки високолегованих та жароміцних сталей на сучасних оброблювальних центрах з числовим програмним керуванням.
Матеріали й методи. Електрохімічне осадження покриттів проводили за оригінальною методикою. Мікроструктуру одержаних покриттів вивчали за допомогою скануючої електронної мікроскопії та рентгенівської дифрактометрії. Міцність утримання алмазних зерен у зв’язці вимірювали на розробленому пристрої.
Результати. Запропоновано технологію виготовлення високоточних одношарових шліфувальних інструментів шляхом електрохімічного осадження металу. Показано, що між сталевим корпусом та шаром металу, що утримує алмазні зерна, створюється тонкий шар електропровідного полімеру з високою адгезією як до корпусу, так і до металу. Це зебезпечує міцне утримання абразивних зерен та високий ступінь рівномірності їх розміщення, що наразі є недосяжним для традиційних технологій, а також посилює стійкість гострих кромок профілю як найбільш вразливих ділянок інструменту.
Висновки. Вперше створено та апробовано новий клас високоточного профільного інструменту, який дає можливість імпортозаміщення на машинобудівних підприємствах України, а також виходу на зовнішні ринки.
Посилання
Riabchenko, S. V., Sereda, G. V., Valuyskiy, V. Yu. (2017). Grinding of gear wheels with ruby-corundum abrasive wheels. Equipment and tools for professionals. Metalworking series, 5, 48-51 [in Russian].
Pashchenko, Y. O., Sokhan', S. V., Sorochenko, G. V., Savchenko, D. A., …, Mikishchenko, O. A. (2020). Effect of the tool composite porosity on the efficiency of profile diamond grinding of sapphire and zirconium dioxide. J. Superhard Mater., 42(4), 264-275. https://doi.org/10.3103/S1063457620040073
Kovalchenko, A. M., Goel, S., Zakiev, I. M., Pashchenko, E. A., Al-Sayegh, R. (2019). Suppressing scratch-induced brittle fracture in silicon by geometric design modification of the abrasive grits. Journal of Materials Research and Technology, 8(1), 703-712. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.05.016
Pashchenko, Ye. A., Bychykhin, V. N., Savchenko, D. A., Kukharenko, S. A., …, Virchenko, V. S. (2019). Diamond grinding wheels on new siloxane binders, microwave-cured. Equipment and tools for professionals. Metalworking series, 6, 66-68 [in Russian].
Prudnikov, Ye. L. (1985). Diamond electroplated tool. Moscow: Mechanical Engineering [in Russian].
Bibikov, N. N. (1961). Deposition of metals on alternating polarity current. Moscow: SSTI "Mashgiz" [in Russian].
Patent of Ukraine No. 32598. Konovalov, V. O., Shatokhin, V. V. A method of measuring the holding strength of abrasive grains in the binder of an abrasive tool [in Ukrainian].
Patent of Ukraine No. 32367. Konovalov, V. O., Shatokhin, V. V., Kuz menko, Ye. F., Staryk, S. P. Device for measuring the strength of abrasive grains in the binder [in Ukrainian].
Patent of Ukraine No. 143407. Pashchenko, Ye. O., Bychykhin, V. M., Kukharenko, S. A., Savchenko, D. O., Filatov, Yu. D., Riabchenko, S. V., Kaidash, O. M, Smokvyna, V. V., Schur, N. A. A method of manufacturing a high-precision abrasive tool [in Ukrainian].
Du, X., Xu, Y., Xiong, L., Bai, Y., Zhu, J., Mao S. (2014). Polyaniline with high crystallinity degree: Synthesis, structure, and electrochemical properties. J. Applied Polymer Science, 131(19), 40827. https://doi.org/10.1002/app.40827
Chen, P. Y., Hung, H. L., Han, C. C., Chiu, H. C. (2020). Correlation between nanoscale elasticity, semiconductivity, and structural order in functionalized polyaniline thin films. Langmuir, 36(15), 4153-4164.
https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00100
Pashchenko, E., Savchenko, D., Kaidash, O., Kukharenko, S., Rumiantseva, Y., Buriachek, O. (2020, November). Synthesis of Hybrid Partially Oxidized Nanodispersed Metal Particles with Simultaneous Surface Functionalization Proceedings 2020 IEEE 10th Intern. Confer. "Nanomaterials: Applications & Properties" (NAP-2020), (November 09-13, 2020. Sumy, Ukraine). Sumy. 01NSSA04-1-01NSSA04-4 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
