เมื่อเลือกเม็ดขัดพิเศษ

การเลือกเพชรและสารขัดถู CBN ที่เหมาะสมเป็นงานที่ท้าทายมาก ในส่วนนี้ เราจะอธิบายปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อทำการเลือกนี้ รวมถึงคุณลักษณะของสารขัดถูพิเศษ ไม่ว่าจะเป็นสารเคลือบหรือไม่ สารยึดเกาะที่ใช้ และขนาดของสารขัดถู (ขนาดเม็ด)

• ชิ้นงานมีส่วนประกอบของเหล็กหรือไม่
• อุณหภูมิขณะใช้งานเครื่องมือ

ยิ่งไปกว่านั้น ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา ราคาของเพชรและสารขัดถู CBN ลดลงอย่างมาก แม้ว่าส่วนต่างราคาระหว่างทั้งสองจะไม่มากเท่าเมื่อก่อน แต่โดยทั่วไปแล้วสารขัดถูเพชรถือว่ามีราคาถูกกว่า CBN

เพชรและ CBN เป็นสารขัดถูหลายประเภทที่แตกต่างกันในด้านรูปร่าง ความแข็ง และสี ขึ้นอยู่กับวิธีการสังเคราะห์และกระบวนการคัดแยก เนื่องจาก1การเปลี่ยนแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสภาวะการสังเคราะห์จะเปลี่ยนแปลงปริมาณสิ่งเจือปนภายในผลึก ความพรุนของเม็ดสารขัดถู และการมีหรือไม่มีขอบเขตของเม็ดสารขัดถู ซึ่งส่งผลต่อความเหนียว (ความแข็ง) ของเม็ดสารขัดถู

โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์ เช่น ผลึกเดี่ยว ซึ่งไม่มีช่องว่างหรือขอบเขตของเม็ดสารขัดถู และผลึกหลายเม็ด ซึ่งมีสิ่งเจือปน ช่องว่าง และขอบเขตของเม็ดสารขัดถูอยู่ภายใน

โดยทั่วไป สารขัดถูแบบผลึกหลายเม็ดมีความเปราะดี จึงให้ประสิทธิภาพการตัดที่เหนือกว่า ในขณะที่ผลึกเดี่ยวที่มีสิ่งเจือปนภายในน้อยจะทนความร้อนและทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม เนื่องจากผลิตภัณฑ์เพชรและ CBN แต่ละชนิดมีข้อมูลความเหนียวและลักษณะทางเรขาคณิตเฉพาะ การเลือกจึงมักเริ่มต้นด้วยการจำกัดตัวเลือกโดยพิจารณาจากประวัติการใช้งานและการตัดเฉือนในอดีต จากนั้นจึงคัดเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมที่สุดหลังจากทำการทดสอบการบด ซึ่งรวมถึงเกรดทั้งสูงและต่ำ

สารขัดเคลือบ คือสารขัดที่เคลือบโลหะ เช่น นิกเกล ทองแดง หรือไทเทเนียม ลงบนพื้นผิวของเม็ดสารขัด โดยเลือกใช้โลหะเหล่านี้เพื่อเพิ่มการยึดเกาะเชิงกลด้วยสารยึดเกาะแบบเรซิน หรือเพื่อให้เกิดพันธะเคมีกับพันธะโลหะ นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันการเกิดกราไฟต์ของพื้นผิวเพชรโดยการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการขัดไปยังชั้นเคลือบโลหะ

ในล้อเจียรซูเปอร์อะเบรซีฟ สารยึดเกาะทำหน้าที่ยึดและตรึงเม็ดขัดให้อยู่กับที่ แม้ว่าวิธีการยึดเกาะและการพัฒนาเครื่องมือจะขึ้นอยู่กับวัสดุชิ้นงานและการใช้งาน แต่การเลือกใช้เม็ดขัดก็มีผลต่อวิธีการยึดเกาะด้วยเช่นกัน

• สารยึดเกาะแบบแก้ว (Vitrified bonds) เป็นสารยึดเกาะที่มีรูพรุน ประกอบด้วยแก้วเป็นหลัก เนื่องจากอุณหภูมิการเผาผนึกสูง ประมาณ 1,200°C จึงต้องเลือกใช้เม็ดขัดที่มีสิ่งเจือปนต่ำและทนความร้อนสูง
• สารยึดเกาะแบบเรซิน (Resin bonds) เป็นสารยึดเกาะที่ทำจากเรซิน เช่น ฟีนอลเรซิน เนื่องจากมีความอ่อนนุ่มและยืดหยุ่น จึงใช้เม็ดขัดเคลือบเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว และมีการใช้มาตรการป้องกันการหลุดร่วงของเม็ดขัดจากล้อเจียร
• สารยึดเกาะแบบโลหะ (Metal bonds) ใช้โลหะ เช่น โคบอลต์ ทองแดง ทังสเตน นิกเกล และเหล็ก เป็นวัสดุยึดเกาะ เนื่องจากเผาผนึกที่อุณหภูมิประมาณ 600–700°C จึงนิยมใช้เม็ดขัดที่ไม่เคลือบผิวและทนความร้อนสูง อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี อาจใช้เม็ดขัดเคลือบไทเทเนียมที่ทนความร้อนสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะกับสารยึดเกาะแบบโลหะ
• การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการที่ใช้กระแสไฟฟ้ากับแท่งโลหะในอ่างชุบด้วยไฟฟ้า โดยใช้การชุบนิกเกิลเพื่อยึดเม็ดขัดหนึ่งหรือสองชั้นเข้ากับพื้นผิวของวัสดุ เนื่องจากความแม่นยำในการผลิตขึ้นอยู่กับว่าเม็ดขัดทำปฏิกิริยากับสารละลายชุบได้ดีเพียงใด ความสะอาดของเม็ดขัดและปริมาณโลหะในเม็ดขัดจึงเป็นข้อกำหนดที่สำคัญอย่างยิ่ง

ขนาดเม็ดขัด (Grit size) หมายถึงขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค) ของเม็ดขัดเพชรหรือ CBN วิธีการกำหนดและการจำแนกขนาดเม็ดขัดนั้นกำหนดโดยมาตรฐานสากล
(ดูตารางมาตรฐานขนาดเม็ดขัด）

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมาตรฐานเหล่านี้ไม่ได้ระบุขนาดเม็ดขัดที่ละเอียดกว่า 500/600 เมช (#500, 500-grit) ผู้ผลิตสารขัดละเอียดพิเศษจึงได้กำหนดมาตรฐานของตนเอง ส่งผลให้ขนาดเม็ดขัดของผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตเครื่องมือที่แตกต่างกันไม่สม่ำเสมอ
(ดูมาตรฐานอ้างอิงของเรา: การกำหนดไมครอนและมาตรฐานขนาดเม็ดขัด）

โดยทั่วไป การเลือกขนาดเม็ดขัดจะขึ้นอยู่กับความลึกของการตัดเมื่อเทียบกับพื้นผิวที่ทำการตัดเฉือน ความหยาบของพื้นผิว และประสิทธิภาพการตัดเฉือน คล้ายกับการเลือกเบอร์เม็ดขัดสำหรับกระดาษทราย เม็ดขัดหยาบจะขจัดวัสดุได้มากกว่าในการผ่านครั้งเดียว ในขณะที่เม็ดขัดละเอียดจะขจัดวัสดุได้น้อยกว่า แต่จะทำให้พื้นผิวเรียบกว่า จึงเหมาะสำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้าย