棕剛玉、白剛玉磨料的來歷以及帶來的巨大變革
發(fā)布時(shí)間:2019-06-13作者:洛陽耐寶棕剛玉廠家點(diǎn)擊:1616字號(hào):大中小
什么是磨具?凡是在加工工序中起磨削、研磨、拋光作用的工具,都被稱為磨具。磨具是伴隨著人類使用工具就產(chǎn)生了,在新石器時(shí)代,開始使用經(jīng)過打磨過的石斧、石針,我國秦漢時(shí)期銅鏡磨亮,都是采用天然的磨料、磨具進(jìn)行的。根據(jù)一些資料證明,外國制造人工磨料磨具是在100多年前:1760年,法國出現(xiàn)用天然磨料制造砂紙的作坊;1825年,印度出現(xiàn)用蟲膠做結(jié)合劑制造磨具;1846年,美國出現(xiàn)***塊用于外圓磨床的砂輪是用天然礦石做成的;1857年,比利時(shí)用天然橡膠為結(jié)合劑做成砂輪;1877年美國用粘土做結(jié)合劑做成天然磨料的陶瓷砂輪;1880年,美國用樹脂為結(jié)合劑制成樹脂砂輪;但是,在1891年之前,人們還是以天然磨料做制造磨具的主要原材料。
1891年,在磨料磨具制造方面出現(xiàn)了較大的變革,這一變革的標(biāo)志就是出現(xiàn)了人造磨料。美國卡普倫登公司(Carborundum Co.)生產(chǎn)出碳化硅;1897年,美國諾頓公司(Norton Co.)生產(chǎn)出剛玉磨料;1900年磨床已進(jìn)入普通加工車間,磨具應(yīng)用日益廣泛。1901年電弧爐冶煉棕剛玉成功,達(dá)到批量生產(chǎn)水平,也標(biāo)志著人造磨料真正進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段。
1901年,生產(chǎn)出了白剛玉,使磨料品種日趨完善。此時(shí),內(nèi)園磨床、外園磨床、軋輥磨床、萬能工具磨床都已相繼出現(xiàn)。1920年,磨床的液壓傳動(dòng)已基本成熟,螺紋磨床出現(xiàn),用陶瓷結(jié)合劑制成的磨螺紋砂輪使絲錐、塞規(guī)等螺紋工具精度大大提高。1924年,綠色碳化硅在卡普倫登公司研制成功,為硬質(zhì)合金的磨加工初奠基礎(chǔ)。1925年,***臺(tái)磨齒機(jī)制成,出現(xiàn)馬克(MAAG)齒輪磨床。1930年磨具生產(chǎn)開始控制組織,特別是陶瓷磨具開始了組織號(hào)的使用選擇,同年還生產(chǎn)了天然金剛石的樹脂砂輪,并且出現(xiàn)了無心磨床。1934年美國生產(chǎn)了硬度高于碳化硅的碳化硼(B4C),1936年制成天然金剛石的金屬結(jié)合劑磨具,1940年出現(xiàn)砂帶磨床和陶瓷金剛石砂輪,1946年美國研制成功單晶剛玉,使含有釩、鈦、鎢、鋁等元素的合金鋼材磨加工效率得到提高。此時(shí),陶瓷磨具占磨具生產(chǎn)的主要地位。1948年生產(chǎn)加強(qiáng)纖維樹脂砂輪,樹脂磨具在打毛刺、修理焊縫等工序上得到廣泛應(yīng)用。1953-1954年瑞士和美國分別研制成功人造金剛石,1957年,美國首先工業(yè)性生產(chǎn)人造金剛石,同年還研制成立方氮化硼,超硬磨料進(jìn)入磨加工領(lǐng)域。1962年出現(xiàn)鉻剛玉和燒結(jié)剛玉。1963年制成鋯剛玉,到1970年生產(chǎn)三種不同ZrO2含量的鋯剛玉系列,鋼鐵行業(yè)的鋼坯修磨逐步發(fā)展采用高速高負(fù)荷樹脂磨具,1976年已經(jīng)使用鋯剛玉制成80米/秒,負(fù)荷達(dá)500公斤的樹脂磨鋼坯砂輪。七十年代,陶瓷磨具與樹脂磨具產(chǎn)量比例達(dá)1:1,七十年代蘇聯(lián)發(fā)展鈦剛玉,我國生產(chǎn)鐠釹剛玉,八十年代初期,陶瓷磨具***高使用速度達(dá)125米/秒并用于軸承工業(yè)。
磨料磨具的發(fā)展,促使一系列磨削加工的迅猛發(fā)展,而磨削加工在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,又反過來促使磨料磨具品種和質(zhì)量的不斷擴(kuò)大與提高。二十世紀(jì)五十年代是磨料磨具與磨加工工藝發(fā)展***快并達(dá)到比較完整的年代,磨床約占金屬切削機(jī)床20%,六十年代美國約占38%,蘇聯(lián)為25%左右,七十年代期間,磨床占金屬切削加工機(jī)床仍為25-35%左右,而其間又大量發(fā)展了涂層磨具——砂帶、磨片、磨圈等,到八十年代初期、美國平均每三臺(tái)磨床就有一臺(tái)砂帶磨床或砂帶拋光機(jī)。
我國解放前,沒有磨料磨具工業(yè),只有一個(gè)由日本吳制砥所在東北蘇家屯遺留下來的砂輪生產(chǎn)作坊。新中國成立后,磨料磨具隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來,首先在東北蘇家屯原有的砂輪舊廠上擴(kuò)建了***砂輪廠,自行研制并生產(chǎn)了棕剛玉和碳化硅,以后在蘇聯(lián)專家的幫助下陶瓷磨具由水澆鑄成型改為半干法機(jī)壓成型生產(chǎn),大大提高了生產(chǎn)效率。1953年,我國籌建綜合性的磨料磨具企業(yè),由德意志民主共和國提供成套設(shè)備與工藝,1956年廠址在鄭州破土動(dòng)工,1964年建成,是我國規(guī)模***大的砂輪廠,命名為第二砂輪廠。它生產(chǎn)棕剛玉、白剛玉、綠碳化硅、黑炭化硅、陶瓷磨具、樹脂磨具、橡膠磨具、涂附磨具、研磨膏,以及后來自行建設(shè)并生產(chǎn)的人造金剛石及其制品。在***個(gè)五年計(jì)劃期中,還在山東建成第四砂輪廠,以后在貴州新建第三砂輪廠、第七砂輪廠和人造金剛石及其制品的***化工廠——第六砂輪廠,1958年由第二砂輪廠的中心實(shí)驗(yàn)室改為***機(jī)械工業(yè)部磨料磨具磨削研究所,同時(shí),***機(jī)械工業(yè)部建立了鄭州機(jī)械??茖W(xué)校磨料磨具班培養(yǎng)中專人才,到1982年全國除西藏外,各省都建有省、市、縣級(jí)的磨料或磨具工廠,磨具全國總產(chǎn)量在六萬五千噸左右。磨料磨具品種已能滿足國內(nèi)需要,且由進(jìn)口轉(zhuǎn)為出口。陶瓷磨具品種中除通用磨具外,高速砂輪,大氣孔砂輪、磨鋼球砂輪、磨螺紋砂輪,緩進(jìn)給強(qiáng)力磨砂輪等均經(jīng)過我國***個(gè)五年計(jì)劃成長(zhǎng)起來的磨料磨具工程技術(shù)人員自行研制成功并達(dá)到批量生產(chǎn),促進(jìn)了各種專用磨加工工藝的發(fā)展。七十年代末,我國已具備了完整的磨料磨具生產(chǎn)體系。