Дијамантске брусне плоче: Комплетан водич за карактеристике, технологију, предности и примену

Шта су дијамантски брусни точкови?

Дијамантски брусни токови су абразивни алати састављени од три основне компоненте:

Дијамантско абразивно зрно: Резни медијум, направљен од природног дијаманта (ретког, скупог) или синтетичког дијаманта (чешћег, пројектованог ради конзистенције). Синтетичка дијамантска зрна су често обложена (нпр. никлом или титанијумом) како би се побољшало пријањање на везу и отпорност на хабање.
Матрица везивања: Држи дијамантска зрна на месту и контролише колико брзо се зрна „разграђују“ (хабају) током употребе. Уобичајене врсте везивања укључују смолу, метал, витрификацију и електроплатирање (више о овоме у одељку Техничке информације).
Структура пора: Сићушни размаци између везива и зрна који омогућавају проток расхладне течности, уклањање струготине и спречавају зачепљење – што је кључно за одржавање прецизности у применама са високим температурама.

Кључне карактеристике дијамантских брусних точкова

Дијамантске брусне плоче се одликују карактеристикама које их чине идеалним за захтевне материјале. Ево најважнијих које треба узети у обзир:

1. Изузетна тврдоћа и отпорност на хабање

Дијамант има 10. оцену на Мосовој скали тврдоће (највиша могућа), што значи да може да меље материјале тврдоће до 9 по Мосовој скали — укључујући алуминијумску керамику, силицијум карбид, стакло и волфрам карбид. За разлику од точкова од алуминијум оксида или силицијум карбида (који се брзо троше на тврдим материјалима), дијамантски точкови задржавају свој облик и ефикасност сечења 50–100 пута дуже, смањујући трошкове замене алата.

2. Могућности прецизног брушења

Са величином зрна од само 0,5 μм (микрометара), дијамантски точкови постижу површинске завршне обраде глатке до Ra 0,01 μм — што је критично за оптичке компоненте, полупроводничке подлоге и медицинске уређаје где чак и мање несавршености узрокују квар.

3. Отпорност на топлоту и хладно сечење

Дијамант има топлотну проводљивост 5 пута већу од бакра, што му омогућава брзо расипање топлоте током брушења. Ово минимизира „термичка оштећења“ (нпр. пукотине, опекотине или савијање материјала) код материјала осетљивих на топлоту попут стакла, кварца и напредне керамике.

4. Прилагодљивост

Произвођачи прилагођавају дијамантске точкове специфичним применама подешавањем:

Величина зрна (груба за брзо уклањање материјала, фина за завршну обраду).
Тип везива (смола за примене на ниским температурама, метал за брушење у тешким условима).
Облик точка (равни, чашичасти, тањираст или радијусни) који одговара геометрији радног предмета.

Техничке информације: Како раде дијамантске брусне плоче

Да бисте изабрали прави дијамантски точак, неопходно је разумети његове техничке спецификације. У наставку су наведени најважнији технички параметри:

1. Врста везе: „Кичма“ точка

Веза одређује издржљивост точка, брзину сечења и погодност за различите материјале. Ево како се четири главна типа везе упоређују:

Тип обвезнице	Кључна својства	Најбоље за
Смоласта веза	Флексибилно, ниско загревање, брзо сечење. Постепено се распада и открива нова зрна дијаманата.	Завршне операције (нпр. оптичко стакло, полупроводничке плочице), материјали склони термичком оштећењу.
Метална веза	Висока тврдоћа, отпорност на хабање и крутост. Идеално за уклањање великих количина материјала.	Брушење тврдих метала (волфрам карбид), бетона и камена. Потребна је расхладна течност да би се спречило прегревање.
Витрифицирана веза	Отпорност на високе температуре, одлично задржавање облика и ниско зачепљење.	Прецизно брушење керамике, карбидних алата и челика за лежајеве. Користи се у машинама за брзо брушење (HSG).
Електропластирана веза	Танки, густи слој везивања са изложеним дијамантским зрнима. Нуди максималну ефикасност сечења.	Профилно брушење (нпр. лопатице турбина, шупљине калупа) и производња малих серија.

2. Концентрација дијаманата

Концентрација се односи на количину дијамантског зрна у точку (мерено у каратима по кубном центиметру). Уобичајене концентрације се крећу од 50% до 150%:

50–75%: Брушење лаких услова (нпр. завршна обрада стакла).
100%: Брушење опште намене (нпр. алати од карбида).
125–150%: Брушење за тешке услове рада (нпр. бетон, камен).

Већа концентрација = дужи век трајања точка али већи трошкови.

3. Величина зрна

Величина зрна је означена бројем мреже (нпр. 80# = грубо, 1000# = фино) или микрометарском (μm) величином. Правило:

Груба зрна (80#–220#): Брзо уклањање материјала (нпр. обликовање керамичких блокова).
Средња зрна (320#–600#): Уравнотежено уклањање и завршна обрада (нпр. брушење карбидних плочица).
Фина зрна (800#–2000#): Високопрецизна завршна обрада (нпр. оптичка сочива, полупроводничке плочице).

4. Брзина точка

Дијамантски точкови раде на одређеним периферним брзинама (мерено у метрима у секунди, m/s) како би се оптимизовале перформансе:

Брзина везивања смолом: 20–35 m/s (мала до средња брзина).
Метална веза: 15–25 m/s (средња брзина, захтева расхладну течност).
Витрифицирана веза: 30–50 m/s (велика брзина, идеално за HSG).

Прекорачење препоручене брзине може проузроковати пуцање точка или избацивање дијамантских зрна.

Предности дијамантских брусних точкова у односу на традиционалне абразиве

Традиционални абразивни точкови (нпр. алуминијум оксид, силицијум карбид) су јефтинији, али им недостају перформансе при брушењу тврдих или прецизних материјала. Ево зашто се дијамантски точкови исплате:

1. Дужи век трајања алата

Као што је раније поменуто, дијамантски точкови трају 50–100 пута дуже од точкова од алуминијум оксида при брушењу тврдих материјала. На пример, дијамантски точак може да избруси 10.000 карбидних плочица пре него што је потребна замена, док точак од алуминијум оксида може да поднесе само 100. Ово смањује време застоја због промене алата и смањује дугорочне трошкове.

2. Већа ефикасност млевења

Тврдоћа дијаманта му омогућава да сече материјале брже од традиционалних абразива. На пример, брушење керамичке плоче од алуминијума дебљине 10 мм дијамантским точком траје 2-3 минута, у поређењу са 10-15 минута са силицијум-карбидним точком.

3. Врхунски квалитет површине

Традиционални точкови често остављају „огреботине“ или „микропукотине“ на тврдим материјалима, што захтева додатне кораке полирања. Дијамантски точкови дају сјајан изглед у једном пролазу, елиминишући потребу за накнадном обрадом брушења и штедећи време.

4. Смањен отпад материјала

Прецизно брушење дијамантским точковима минимизира „прекомерно брушење“ (уклањање више материјала него што је потребно). Ово је кључно за скупе материјале попут полупроводничких плочица (где једна плочица може коштати преко 1.000 долара) или керамике медицинског квалитета.

5. Свестраност

За разлику од традиционалних точкова (који су ограничени на метале или меке материјале), дијамантски точкови мељу широк спектар подлога: стакло, кварц, керамику, карбид, камен, бетон, па чак и синтетичке материјале попут полимера ојачаног угљеничним влакнима (CFRP).

Примене: Где се користе дијамантске брусне плоче

Дијамантске брусне плоче су саставни део индустрија које захтевају прецизност и издржљивост. У наставку су наведени њихови најчешћи случајеви употребе:

1. Полупроводничка и електронска индустрија

Брушење силицијумских плочица (користе се у микрочиповима) ради постизања ултра равних површина (равноћа ±0,5 μм).
Обликовање подлога од галијум арсенида (GaAs) и силицијум карбида (SiC) за енергетску електронику и 5G уређаје.
Полирање ЛЕД чипова ради побољшања светлосног излаза.

2. Ваздухопловство и аутомобилска индустрија

Брушење лопатица турбина (направљених од титанијума или инконела) до малих толеранција (±0,01 мм) за ефикасност мотора.
Обликовање керамичких кочионих дискова (користе се у аутомобилима високих перформанси) за отпорност на топлоту и дуготрајност.
Завршна обрада карбидних алата (користе се у обради авионских мотора) ради одржавања оштрих ивица.

3. Оптичка и медицинска индустрија

Полирање оптичких сочива (стаклених или пластичних) за камере, телескопе и наочаре ради постизања површина без огреботина.
Брушење медицинских имплантата (нпр. керамичких зглобова кука, титанијумских шрафова за кости) како би се испунили стандарди биокомпатибилности и прецизно приањање.
Обликовање кварцних лончића (користе се у производњи полупроводника) за држање растопљеног силицијума.

4. Грађевинарство и обрада камена

Брушење бетонских подова ради стварања глатких, равних површина за комерцијалне зграде.
Обликовање природног камена (мермер, гранит) за радне плоче, плочице и споменике.
Полирање инжењерског камена (нпр. кварцита) ради побољшања његове естетске привлачности.

5. Производња алата и матрица

Оштрење карбидних глодала, бушилица и алата за бушење ради обнављања перформанси сечења.
Брушење шупљина калупа (користи се у бризгању пластике) до прецизних облика и завршне обраде површина.

Како одабрати прави дијамантски брусни точак

Избор правог точка зависи од три фактора:

Материјал радног предмета: Изаберите врсту везивања која одговара тврдоћи материјала (нпр. метално везивање за карбид, везивање од смоле за стакло).
Циљ брушења: Грубо зрно за уклањање материјала, фино зрно за завршну обраду.
Компатибилност машине: Уверите се да брзина и величина точка одговарају спецификацијама ваше брусилице.

На пример:

Ако брусите силицијумску плочицу (меку, осетљиву на топлоту), идеалан је точак од смоле гранулације 1000#.
Ако обликујете алат од волфрам карбида (тврд, издржљив), метални точак са гранулацијом од 220# је најбољи.

Време објаве: 31. август 2025.