3D-друк абразивного інструмента: можливості
Звичайний круг одержують пресуванням у формі, і його внутрішня будова випадкова: зерна, зв'язка і пори розподілені так, як лягла суміш. Адитивні технології дають змогу задати будову заздалегідь — шар за шаром. Поки що це переважно лабораторні та дослідні роботи, але перші серійні вироби вже з'явилися.
Які технології застосовують
| Метод | Матеріал | Що одержують |
|---|---|---|
| Струминне нанесення зв'язувального на порошок | Суміш абразиву і металевого або керамічного порошку | Заготовки алмазних кругів на металевій зв'язці з подальшим спіканням |
| Пошарове лазерне сплавлення | Металевий порошок з алмазом або ельбором | Корпуси та робочі шари складної форми |
| Фотополімерний друк | Смола з абразивним наповнювачем | Полірувальний і доводильний інструмент, круги на органічній зв'язці |
| Екструзія пасти | Керамічна маса із зерном | Заготовки на керамічній зв'язці під випал |
Що це дає
- Канали для рідини. Усередині круга можна провести канали, якими охолодження подається прямо в зону контакту через робочу поверхню.
- Задана пористість. Замість випадкових пор — регулярна ґратка з відомим об'ємом і розміром комірок.
- Складний профіль. Круг для обробки стружкової канавки або зубної фрези друкується одразу потрібної форми, без тривалого профілювання.
- Малі партії. Не потрібна пресформа, тому одиничний інструмент під конкретну деталь економічно можливий.
Що заважає
Головна проблема — міцність. Круг обертається зі швидкістю десятки метрів за секунду, і будь-який дефект між шарами стає осередком руйнування. Стандарти безпеки вимагають випробування на розрив, а методики для друкованих структур ще тільки складаються. Друга трудність — алмаз: під час лазерного сплавлення він перегрівається і графітизується, тому режими доводиться підбирати дуже обережно.
Третє обмеження — продуктивність. Друк одного круга триває години, тоді як прес видає заготовку за хвилину. Тому сфера застосування — дорогий спеціальний інструмент, а не масові круги.
Де це вже застосовують
Найдалі просунулися алмазні круги на металевій зв'язці для заточування твердосплавного інструмента і стоматологічні бори. У серійному шліфуванні сталей друковані круги поки що не конкурують із пресованими за ціною.