磨聊磨聚-科普|“磨料”家族全貌

众所周知，磨料磨具有一个很好听的名字：“工业的牙齿”，那无疑，这“牙齿”就是我们今天的主角——“磨料”，这篇文章带大家认识一下磨料大家族的成员。

1  “硬磨料”

1.1  A B C D

我们做砂轮的都知道，常用的磨料主要有刚玉（A）、立方氮化硼（cBN）、碳化硅（C）、人造金刚石（D），即所谓的“A B C D”。

刚玉和碳化硅，就是行业内所说的普通磨料，以前一般叫做“金刚砂”。书上有言，“B代替A，D代替C”趋势，就是指CBN有代替Al₂O₃、D有代替SiC的趋势，这主要基于它们的加工对象相同，但考虑到加工领域众多、装备条件不同，以及性价比因素，我们认为只能部分替代。可以预见，在未来的相当长时间内，普通磨料仍是磨料界的“老大哥”。

人造金刚石、立方氮化硼，号称“超硬磨料”，此名不虚，金刚石乃自然界最硬的物质，立方氮化硼屈居第二。它们与普通磨料相比，具有硬度高、强度好、导热性高、热膨胀系数低等特点（具体见表1），是非常优秀的磨削材料，用它们制成的磨具、刀具，在高速、高效、高精磨削领域发挥了重要作用，专家学者有言：“超硬磨具的应用是磨削界的一场革命！”随着超硬磨具的推广使用，以及配套装备、工艺的进步，超硬磨料的身影将会越来越多地出现在“制造强国”的舞台。

1.2  金属磨料

钢丝切丸、钢砂、钢丸、铸钢丸、铸钢砂、不锈钢丸，还有铝丸、铜丸、锌丸等，这些都属于金属磨料。可能做从事固结磨具制造的同仁不太了解它们，但它们其实也是工业加工领域很重要的一员。

金属磨料广泛应用于铸造、锻造、机械、冶金、热处理、钢结构、网架结构、集装箱、船舶、修造、桥梁、矿山等领域的清砂、除锈、强化、消除应力及各种型材的表面清理和涂装、电镀前的粗糙度（拉毛）预处理、配重等等。

看出来了吧，金属磨料的应用领域还挺广的。但其实，钢丸、铝丸并不完全是球丸状，很多是丝状或棒状（球丸状的经过磨圆工艺加工），但使用一段时间后就看起来像“丸子”了，这可能是行业内统一叫做“钢丸”、“铝丸”的原因。图1是锌丸的实物图，用于各种锌制压铸件的毛刺去除及清洁。

 

    其它的硬磨料还有很多，比如石英、石榴石、锆英砂等。石英、锆英砂主要用于喷砂作业，石榴石常用做水刀砂，这里就不再多说了。

2  “软磨料”

前面说的硬磨料，都是硬度比较高的，下面要说的，就都是硬度较低的“软磨料”了。软磨料主要有玻璃珠/砂、树脂砂、树脂砂、尼龙砂、陶瓷砂、核桃砂、玉米芯、榉木粒等。

软磨料一般用于表面清洁（去污去锈除漆）、表面预处理（表面抗疲劳、强化处理；喷漆电镀前的表面处理，提升覆盖层附着力）、抛光去毛刺、光饰（宝石、金属制品表面处理）等，在航空航天、模具、油田化工、塑料制革、电子、汽车、船舶等行业都有广泛应用。由于树脂砂、玉米芯等磨料的硬度低，不会对工件表面造成损伤，不影响工件精度，且清洁效果好，抛光效果优良。

比如，核桃壳经脱脂、破碎、筛选等加工处理，呈颗粒状，表面多微孔，是一种天然的过滤材料和滚光材料，其抗压能力强、化学性质稳定，不会损伤工件表面、无污染，而且抛光效果好。核桃壳主要市场：1）、广泛应用于油田、化工、制革等工业污水处理及城市给水排水工程，是各种过滤器最理想的水质净化过滤材料；2）、主要应用于眼镜配件、珍珠首饰、纽扣、电子件、冲压件等行业的抛光去毛刺。

尼龙砂（见图2）主要原材料是聚酰胺纤维，是一种半透明乳白色结晶形热塑性聚合颗粒。常见的形状有圆柱体和六方体，颜色有白色、绿色、红色、黄色等多种。尼龙砂软而无力，具有一定的韧性、无切削性，在使用过程中不会对产品造成损伤，主要用于喷砂、抛丸设备。

3  结束语

中国阴阳哲学，“万物两两对应、相反相成”，在我们磨料磨具行业表现的可谓淋漓尽致，这一“硬”一“软”几乎涵盖了所有工业加工领域，“软硬兼施”，可荡尽一切“难磨”之事！比如，“磨料水射流”磨削，石榴石与水的结合，一刚一柔，简直是阴阳学说的完美诠释啊！说到这，有没感到“工业的牙齿”这一美誉实至名归呢？

 

摘自爱锐网公众号，有删节，请点“阅读原文”

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