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影响机械研磨的磨料因素及要求

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:(六)影响机械研磨的因素1.磨料粒的强度、硬度和形态:磨料通常应比被磨物坚硬;磨料粒外形应呈不规则形;且磨削效果因其在模具基底上排列方式的不同而不同。磨料应有适当的强韧度,以便在研磨过程中,能适时地自动开裂而重新出现锋锐的切刃面。

影响机械研磨的磨料因素及要求

(一)研磨

研磨是一个物体表面使另一个物体表面发生磨损,其实质是切削,它使被磨物体的粗糙表面变平滑。

(二)磨平

磨平是通过磨料将被磨物的不平整表面变平的过程。由于其切痕深度可达10个微米,在磨平金属时可致表面晶体结构发生形变和硬化,在磨平高分子材料时,由于表面应力,可致树脂表面断裂。其摩擦热虽可减轻加工应力,但易使被磨材料表面熔化或形变,所以在实际操作中,尤其是在高速下磨削时,均应喷水降温。

(三)磨光

从金相学来说,磨光是指在金属上产生真正的无划痕镜状表面,磨粒越细,从表面磨掉的粒子就越小,形成的磨痕就越浅。如果到最后磨料粒很细,磨痕变得非常浅,以致可能趋于消失,使之形成一个光滑发亮的表面即磨光面。人们认为这种磨光面是由细小的晶体组成的,具有微晶结构。有的理论认为,磨光剂从表面上去掉物质,实际上是一个分子一个分子地进行的,浅磨痕和凹凸不平处表面为磨下的粉末状微粒所填充。这种微晶层称为磨光层,即Beilby层。

磨光剂和磨光剂之间的差异很难下定义,因为同种磨料在大粒度时产生深磨痕,而在小粒度时则可在表面留下一个磨光层。

磨光用的最佳速度高于磨平时的最佳速度,平均线速度2133米/分。

(四)磨辊

在表面加工中,磨辊的程度与磨光有关。

磨辊采用一个较大而光滑的磨头来代替许多细小的磨粒。例如用一个球状钢质磨头在软、中软金合金嵌体的边缘磨辊,金属将会移动,而使嵌体边缘与牙体贴合,用作磨辊的材料不能粘连或溶解在被磨辊材料的表面上。

(五)磨料

1.氧化铝和刚玉粉:刚玉是含氧化铝70~80%的矿石,可以宝石形式出现,用于研磨的一般是大粒刚玉磁铁矿和小量石英的混合物,洛氏硬度KHN为2000,非晶质氧化铝熔化转为晶质,去除杂质可制得人造刚玉。

2.砂(二氧化硅):洛氏硬度KHN为8000,常用作磨平剂,小粒质可用于喷砂抛光,也可制成砂纸。效力多牙膏用的磨光料就是二氧化硅。

3.人造金刚砂:是电熔二氧化硅和碳质物料(石英砂焦炭的产物,硬度很大(KHN2500),主要供制造砂纸、砂布或磨石的磨料,口腔医学用的各种砂轮、石尖多采用此材料做成。

4.石榴石:是含铝、钴、镁、铁和锰等复杂成分的硅酸盐砂石,可呈红色或绿色,可制成砂纸、磨石尖,常用于硬质合金的细磨平。

5.碳化硼:与人造金刚砂相似,但硬度更高(莫氏硬度10洛氏硬度KHN为2800),呈黑色,主要成分碳化四硼或碳化六硼,常代替人造金刚砂制成各种磨石或磨片。

6.金刚石:是一种纯碳结晶体,在已知的物质中,硬度最大(KHN77000),由金刚石微粒制成的磨石或磨片,对人牙釉质是最有效的磨具。

7.硅藻土:硅藻类水生植物沉积于海底而成的天然物质,是一种较好的磨平和磨光剂。

8.氧化铁(红铁粉):主要成分为三氧化二铁,通常与硬脂酸混合成条块状物使用,用于金合金等贵金属的磨光。

9.氧化铬:较氧化铁硬,呈绿色,主要成分是三氧化二铬能用于各种金属材料磨光,常用于不锈钢类。

10.浮石:来源于火山岩的一种含硅高的材料,是口腔医学中常用的细磨料,硬度不大,适用于磨光中、软质合金和聚合物,也用于牙体的研磨,而不损伤牙釉质。

11.碳酸钙(白垩粉):其不同粒度和物理形状适用于不同的磨光术。是牙膏中常用的磨光剂。

12.氧化锡:又称油灰粉,为白色粉末,成分二氧化锡,它和水、乙醇或甘油混合成糊剂,广泛用作牙齿和口腔金属修复体的磨光剂。

(六)影响机械研磨的因素

1.磨料粒的强度、硬度和形态:磨料通常应比被磨物坚硬;磨料粒外形应呈不规则形;且磨削效果因其在模具基底上排列方式的不同而不同。(图80)中,A和B磨削平滑而少振荡,C磨削快,划痕深,磨屑不易堆塞,D有效割削少,粘合剂被除去的机会增大,磨具振荡明显,易发热。磨料应有适当的强韧度,以便在研磨过程中,能适时地自动开裂而重新出现锋锐的切刃面。

2.粘合剂:有适当的粘结强度(稳固而又能适时地脱落),能耐冷、耐热、耐腐蚀。

3.粒度:磨料颗粒的大小,是影响研磨的重要因素之一。粒大形成的磨痕深、宽、磨削快,磨平面粗糙。反之则细平。

4.工作压力:压力越大,所形成磨痕越深,磨削快,磨粒脱落折断明显。但若压力过大,致磨擦力过大,进而影响电机转动,最终效果反而差。

3.人造金刚砂:是电熔二氧化硅和碳质物料(石英砂和焦炭的产物,硬度很大(KHN2500),主要供制造砂纸、砂布或磨石的磨料,口腔医学用的各种砂轮、石尖多采用此材料做成。

4.石榴石:是含铝、钴、镁、铁和锰等复杂成分的硅酸盐砂石,可呈红色或绿色,可制成砂纸、磨石尖,常用于硬质合金的细磨平。(www.xing528.com)

5.碳化硼:与人造金刚砂相似,但硬度更高(莫氏硬度10洛氏硬度KHN为2800),呈黑色,主要成分碳化四硼或碳化六硼,常代替人造金刚砂制成各种磨石或磨片。

6.金刚石:是一种纯碳结晶体,在已知的物质中,硬度最大(KHN77000),由金刚石微粒制成的磨石或磨片,对人牙釉质是最有效的磨具。

7.硅藻土:硅藻类水生植物沉积于海底而成的天然物质,是一种较好的磨平和磨光剂。

8.氧化铁(红铁粉):主要成分为三氧化二铁,通常与硬脂酸混合成条块状物使用,用于金合金等贵金属的磨光。

9.氧化铬:较氧化铁硬,呈绿色,主要成分是三氧化二铬能用于各种金属材料磨光,常用于不锈钢类。

10.浮石:来源于火山岩的一种含硅高的材料,是口腔医学中常用的细磨料,硬度不大,适用于磨光中、软质合金和聚合物,也用于牙体的研磨,而不损伤牙釉质。

11.碳酸钙(白垩粉):其不同粒度和物理形状适用于不同的磨光术。是牙膏中常用的磨光剂。

12.氧化锡:又称油灰粉,为白色粉末,成分二氧化锡,它和水、乙醇或甘油混合成糊剂,广泛用作牙齿和口腔金属修复体的磨光剂。

(六)影响机械研磨的因素

1.磨料粒的强度、硬度和形态:磨料通常应比被磨物坚硬;磨料粒外形应呈不规则形;且磨削效果因其在模具基底上排列方式的不同而不同。(图80)中,A和B磨削平滑而少振荡,C磨削快,划痕深,磨屑不易堆塞,D有效割削少,粘合剂被除去的机会增大,磨具振荡明显,易发热。磨料应有适当的强韧度,以便在研磨过程中,能适时地自动开裂而重新出现锋锐的切刃面。

2.粘合剂:有适当的粘结强度(稳固而又能适时地脱落),能耐冷、耐热、耐腐蚀。

3.粒度:磨料颗粒的大小,是影响研磨的重要因素之一。粒大形成的磨痕深、宽、磨削快,磨平面粗糙。反之则细平。

4.工作压力:压力越大,所形成磨痕越深,磨削快,磨粒脱落折断明显。但若压力过大,致磨擦力过大,进而影响电机转动,最终效果反而差。

图80 牙科磨蚀工具切面,显示磨料粒之排列

A.稳固的三层排列 B.两层磨粒之稍弱排列 C.两层排列的粗切割工具 D.单层排列

5.磨粒的运动速度:磨石旋转速度,即磨粒运动速度,是研磨效果好坏的重要因素之一。磨石旋转越快,单位时间内磨粒接触被磨物表面次数越多,对被磨物的切迹越浅,故对被磨物的磨擦也小,这在直接应用于牙体组织时有特别重要的作用。

V(米/分)=πdn

V为磨料粒的线速度;d为磨具直径;n为每分钟转数(rpn)。

一般来说,磨平时,速度宜慢,约1000转/分;磨光时,速度宜快,约10000转/分。

(七)机械研磨方法

制成各种形态大小的砂纸、砂布、砂石尖和糊状物,磨料由粗而细,粒度大小间隔不宜相差过大。细磨时要改变方向,使前后磨痕相交成直角。采用糊状磨料时,磨料应涂布在被磨件上,若以油脂作粘合剂的磨料(如红铁粉之类),则应将磨光剂预先涂布在毡或绒磨轮上。

图80 牙科磨蚀工具切面,显示磨料粒之排列

A.稳固的三层排列 B.两层磨粒之稍弱排列 C.两层排列的粗切割工具 D.单层排列

5.磨粒的运动速度:磨石旋转速度,即磨粒运动速度,是研磨效果好坏的重要因素之一。磨石旋转越快,单位时间内磨粒接触被磨物表面次数越多,对被磨物的切迹越浅,故对被磨物的磨擦也小,这在直接应用于牙体组织时有特别重要的作用。

V(米/分)=πdn

V为磨料粒的线速度;d为磨具直径;n为每分钟转数(rpn)。

一般来说,磨平时,速度宜慢,约1000转/分;磨光时,速度宜快,约10000转/分。

(七)机械研磨方法

制成各种形态大小的砂纸、砂布、砂石尖和糊状物,磨料由粗而细,粒度大小间隔不宜相差过大。细磨时要改变方向,使前后磨痕相交成直角。采用糊状磨料时,磨料应涂布在被磨件上,若以油脂作粘合剂的磨料(如红铁粉之类),则应将磨光剂预先涂布在毡或绒磨轮上。

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