IC硅片超精密背磨用树脂2000#金刚石砂轮研究

树脂金刚石砂轮应用于IC硅片的背面减薄磨削(背磨),工件磨削后能达到纳米级粗糙度、微米级损伤层厚度和微米级面型精度,因此对使用的砂轮性能要求很高。文章介绍了金刚石砂轮背磨技术的原理、特点,对硅片超精密背磨砂轮进行了实验研究。研制了专用的树脂结合剂,通过优化结合剂配方,使结合剂磨损速度与金刚石脱落速度达到匹配。研制的2000#金刚石砂轮经过硅片背磨试验证明,材料去除率达到10.236 mm3/s,表面粗糙度值Ra为5.122nm,损伤层厚度为2.5μm;与国外同类砂轮相比,材料去除率提高53%,硅片磨削后的表面粗糙度值接近。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮在加工PCD刀具中的优越性

通过陶瓷结合剂、树脂结合剂、金属结合剂金刚石砂轮在磨削加工PCD77具中的应用，获得了一些具有对比性的试验结果。通过对试验结果的分析，发现陶瓷结合剂金刚石砂轮在加工PCD刀具上同树脂结合剂和金属结合剂相比具有：磨削效率高、耐用度高、加工成本低的特点。     

复合片外圆磨削用陶瓷结合剂金刚石砂轮的研制及应用

研究了复合片外圆磨削用陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备工艺及其应用,确定了合适的工艺参数.结果表明:自制Li-Al-B-Si-O系低温陶瓷结合剂含量在22%～26%时,砂轮的综合性能达到最佳;砂轮中磨料浓度越高,使用效果越好,随砂轮中磨料浓度的增加,砂轮的性价比逐渐提高,当浓度达到210%时,砂轮的寿命达到最高;陶瓷砂轮比树脂砂轮的寿命提高2～3倍,且单件复合片的磨削效率提高约30%;所研制的低温陶瓷金刚石砂轮综合性能达到国内领先水平,并具有较高的性价比.     

耐热酚醛树脂金刚石砂轮的磨削性能研究

文章研究了耐热酚醛树脂和"2123"酚醛树脂作为金刚石砂轮结合剂的耐磨情况。磨削试验结果表明:耐热酚醛树脂粉制作的金刚石砂轮具有较好的耐磨性,所加工工件的表面质量优良。通过热性能、力学性能测试和磨削表面分析,找出了两种树脂砂轮耐磨性和磨削效率存在差异的原因,树脂耐热温度的高低、韧性直接影响砂轮的耐磨性;树脂的硬度对砂轮的磨削效率有影响。     

自锐性含硼金刚石磨削性能研究

本文通过将自锐性含硼金刚石和普通RVD金刚石分别制成树脂砂轮,磨削硬质合金工件,对磨削比、磨削功率、磨粒出刃高度进行表征,实验表明,自锐性含硼金刚石磨削比比普通金刚石高22%,主轴功率上升斜率小38%,磨削过程更稳定,结合剂把持力更强,砂轮能够保持持续锋利。     

树脂金刚石砂轮内圆磨削硬质合金工件的试验研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮,针对圆筒形硬质合金工件进行内圆磨削试验,研究不同修整工具和修整工艺对砂轮磨削性能的影响,同时对硬质合金磨削用砂轮类型和磨削参数进行了优选。试验结果表明:SiC砂轮及45#钢修整的树脂金刚石砂轮磨削效率和耐用度较高;2#锋利型砂轮在砂轮线速度17500r/min、工件转速280r/min、轴向进给速率1000mm/min和径向进刀量0.015mm的工艺条件下,试验砂轮的加工效率较高,加工工件的尺寸精度高且工件表面质量好。     

成形工艺对陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削性能的影响

通过单向冷压、双向冷压和冷等静压3种不同成形工艺制备规格为D45W5陶瓷结合剂金刚石砂轮,分别加工洛氏硬度为71和85的硬质合金及45#钢,检测砂轮的磨削比和磨削效率、被加工工件的表面粗糙度和显微结构,研究不同成形工艺对砂轮磨削性能的影响。结果表明:经等静压处理的砂轮磨削不同工件时,其砂轮在磨削比和磨削效率高,工件表面粗糙度低,且工件表面划痕分布均匀且浅。     

电火花沉积金属结合剂金刚石砂轮研究

采用电火花沉积法制备了金属结合剂金刚石砂轮。利用扫描电镜表征了沉积砂轮的显微结构和沉积层与金属基体的结合界面,考察了不同进刀量下电火花沉积的金刚石砂轮的磨削性能。结果发现,使用电火花沉积工艺可以制备出金属结合剂金刚石砂轮,沉积层与金属基体结合牢固,但沉积层中存在大量气孔;用电火花沉积工艺制备的金刚石砂轮,在进刀量为5μm/s时,其对硬质合金的磨耗比为37.2;工件表面粗糙度Ra为0.36μm,电镀砂轮加工工件的表面粗糙度Ra却为0.67μm。     

钎焊金刚石微刃砂轮的制备及其磨削AlSiC的性能研究

钎焊金刚石砂轮具有磨粒结合强度高、出刃高、不易堵塞等优点。但细粒度钎焊金刚石砂轮的制备还存在难点。文章提出了一种钎焊金刚石微刃砂轮的制备方法:使用脉冲激光在有序排列钎焊金刚石砂轮表面加工出微刃结构,并研究了钎焊微刃砂轮加工70%SiC体积分数的AlSiC复合材料的磨削性能,对比了钎焊金刚石微刃砂轮和普通钎焊金刚石砂轮在不同磨削参数下的磨削力。研究发现,钎焊金刚石微刃砂轮的磨削力比普通钎焊金刚石砂轮的小;通过观察被加工材料的表面微观形貌,相比普通钎焊砂轮,钎焊金刚石微刃砂轮可以获得更好的AlSiC复合材料磨削表面质量。     

树脂结合剂金刚石砂轮设计及应用

树脂结合剂金刚石砂轮(resin bond diamond grinding wheel)由于具有自锐性好、胎体柔性和易于修整等特点而广泛用于各种难加工材料精密加工。文章主要就树脂结合剂金刚石砂轮的设计思路、性能影响因素以及加工应用进行简单综述,最后对提高我国树脂结合剂金刚石砂轮性能提出了几点建议。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究

陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛运用于磨削加工,文章研究了金刚石粒度、烧结温度及结合剂含量对陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响.研究结果发现金刚石表面微观结构呈多孔状,粒度越细,烧结过程中与结合剂的反应活性越低,砂轮硬度越高.同时在一定范围内烧结温度越高,结合剂含量越低,砂轮硬度越高.     

不同添加剂对陶瓷金刚石砂轮性能的影响

文章研究了硼酸铝晶须、铝粉含量对陶瓷结合剂、陶瓷金刚石砂轮的物理性能及磨削性能的影响。研究发现,添加剂的引入会降低结合剂的流动性,5wt%铝粉使结合剂的流动性提高了15.6%;添加剂的引入使结合剂抗折强度呈现先增加再减小的现象,当晶须或铝粉添加量为3wt%时,结合剂的抗折强度提高10%~20%;5wt%硼酸铝晶须使金刚石砂轮的抗折强度提高11%,且砂轮磨削更锋利。     

不同的造孔剂对陶瓷结合剂cBN砂轮性能的影响

砂轮中具有适量的气孔可以在磨削的过程中起良好的冷却、容屑排屑及促使砂轮自锐的作用。选用四种不同的造孔剂,在相同的试验条件下,通过添加不同含量的造孔剂,对比和分析了造孔剂的种类与用量对结合剂强度及砂轮性能的影响。试验结果为:添加4种不同的造孔剂均对结合剂的强度有一定的影响,造孔剂的含量越高,结合剂的强度下降幅度越大。氧化铝空心球及空心玻璃微球造出的气孔比较均匀,且孔隙率比较容易控制,制备出的砂轮在磨削的过程中容易产生较多的气孔,兼顾了砂轮的强度与锋利性。以硫酸铵为造孔剂制备的砂轮气孔比较细小而均匀,而且气孔之间是连通的,但硫酸铵对结合剂的强度影响较大,不宜过多添加。以碳粉为造孔剂制备的砂轮中有轻微的碳粉残留,对砂轮的强度影响较大。     

镜面磨削工艺参数的选择与设计

镜面磨削主要取决于机床精度、切削用量和砂轮的选择与修整。文章主要研究在MG1432高精度万能外圆磨床上,通过在磨削工艺过程中改变修整砂轮时工作台速度、磨削时工作台速度、工件线速度和过余进给量四个因素探索对工件粗糙度的影响。其实验条件为：使用树脂结合剂白刚玉石墨砂轮;工件为GCr15（HRC60）;修整工具为锋利的单颗粒金刚石修正笔,最终实现镜面磨削的工艺效果。     

具有导电性刃口的金刚石砂轮的开发导电性金刚石刃口砂轮的提案与无结合剂砂轮的试制(一)

为了解决微粒金刚石砂轮在超精密磨削中的各种问题，探讨了开发具有导电性金刚石刃口的金刚石砂轮的可能性。着眼于导电性金刚石原材料的新型金刚石砂轮可望（1）利用电火花加工进行精密而且简便的成形；（2）实现高浓度化；（3）兼有足够的气孔和微细刃口；（4）利用低比电阻非接触检测刃口；（5）由于高的热稳定温度而适用于磨削铁系材料。经过探讨可考虑的各种金刚石砂轮及其生产方法，新型导电性金刚石砂轮可分为（a）无结合剂导电性金刚石砂轮和（b）有结合剂导电性金刚石砂轮两种。经过尝试利用电火花加工在导电性cVD金刚石薄膜表面创建砂轮的刃口，发现可根据放电条件创建凹凸不同的刃口。利用贴有创建了微细刃口的金刚石片的研磨砂轮在恒压紧力条件下研磨硬质合金，其镜面粗糙度可达Ry=0．110μm、Ra=0．008μm。另外，作为微细磨削加工用砂轮，制作了V形砂轮和带轴砂轮，可对硬质合金进行V形槽磨削，且砂轮几乎不会发生磨损。     

陶瓷砖倒角加工用金刚石砂轮的试验研究

研究了适应目前建筑陶瓷对于边角质量有了更高的要求精细倒角、平直光滑,产品经济耐用,连续使用时间长,而且性价比高的树脂结合剂金刚石倒角砂轮。介绍了从三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂,再到选用新酚复合树脂作结合剂的演化,再从耐磨增强材料铜粉到铝粉的过渡,研发生产出了性价比高的树脂结合剂金刚石倒角砂轮。     

金刚石镀覆刚玉对树脂结合剂磨具性能的影响

采用对比实验的方法,研究了以酚醛树脂作为基础结合剂制备的不同种类镀层金刚石磨具试样的力学性能、磨削性能和对磨削面微观形貌的影响,并进一步分析了无机物镀层相对与金属镀层在超硬材料领域的优势和应用前景.结果表明,在金刚石、酚醛树脂、氧化铬、聚四氟乙烯微粉等组分确定的前提下,镀覆刚玉的金刚石树脂结合剂磨具的磨削比较高,达到4.074,高于镀覆钛层17.7％,树脂结合剂对镀覆刚玉的金刚石的把持力最好,锋利性和耐磨性较好,具有良好的使用性能.     

多孔金属结合剂金刚石砂轮的研究

重点介绍了多孔金属结合剂金刚石砂轮的成孔机理、制备方法,以及在孔隙存在时提高砂轮强度的措施,并对多孔金属结合剂金刚石砂轮研究方向做了展望。     

填料对超薄切割砂轮性能的影响

介绍了不同因素对树脂超薄切割砂轮性能的影响。通过正交实验法能够以较少的试验次数优选出最佳配方,并找出各种因素对超薄树脂切割砂轮性能的影响次序。研究表明:填料是影响树脂超薄切割砂轮的锋利度和磨削效率的最主要因素,其次是磨料,再者是结合剂。优选的配方为:酚醛树脂17%、磨料69%(棕刚玉与白刚玉质量比为3∶1)、石膏6%、冰晶石8%。此配方制备的树脂超薄切割砂轮可使锋利度和磨削效率分别提高76.34%和10.07%,并具有良好的应用前景。     

基于真实磨粒分布的砂轮建模及温度场仿真

基于数字图像处理技术得到磨粒的粒径和坐标,采用pro/e软件零件装配方法将110个磨粒装配在陶瓷结合剂表面得到真实磨粒分布的砂轮模型;使用有限元方法对金刚石砂轮磨削高碳钢的磨削温度场进行仿真分析,得到不同砂轮线速度和磨削深度下的工件温度场分布,并确定最佳磨削参数;采用曲面响应法对磨削参数进行优化处理,发现磨削深度相比砂轮线速度对最高磨削温度影响较大,两因素对磨削最高温度的影响具有一定的交互作用,该方法对实际磨削工艺参数设计具有一定的指导意义.