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Schleifwerkzeuge aus Diamant durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD-D) werden durch Beschichten eines polykristallinen Diamantfilms als Schleifmittel hergestellt. CVD-Diamantschleifwerkzeuge werden aufgrund ihrer extremen Härte, hohen Partikeldichte, gleichmäßigen Schleifmittelverteilung, hervorragenden Dimensionsstabilität und bindemittelfreien Struktur häufig für die Bearbeitung harter Materialien wie Keramik, Legierungen und Verbundwerkstoffe verwendet.Gabler et al. verwendeten CVD-D-Schleifwerkzeuge auf Glas und Keramik, um Schleifoberflächen mit optischer Qualität zu erhalten. Shen et al. synthetisierte einen neuen CVD-Einkristalldiamanten (SCD) und untersuchte seine Schleifleistung beim Schleifen von SiC-Keramik-Einkristallen. Mit der zunehmenden Anwendungsvielfalt stoßen CVD-D-Schleifwerkzeuge jedoch an ihre Grenzen Aufgrund des fehlenden Platzes für die Spanhaltung entstehen immer wieder neue Chips.
Es wurde vermutet, dass die Bearbeitung einer geeigneten strukturierten Oberfläche auf der Oberfläche des Schleifwerkzeugs eine wirksame Möglichkeit ist, den Raum für die Spanabfuhr zu vergrößern und die Spanabfuhr zu fördern. T suchiya et al. hat ein Schleifwerkzeug mit einer spiralförmigen Nut auf der Oberfläche entwickelt, um die Späne kontinuierlich abzuleiten und die Spanbelastung zu verhindern. L i et al. fand, dass eine strukturierte Schleifscheibe kann mehr Platz für Chips bieten. Somit spielt die strukturierte Oberfläche eine wichtige Rolle bei der Konditionierung von Schleifmitteln und spiegelt sich tatsächlich auch in der Verbesserung der Bearbeitungsleistung, wie Schleifkräfte und Schleifwärme, wider. Walter et al. stellten eine strukturierte Schleifscheibe mit Mikrorillenanordnungen auf Basis eines Ultrakurzpulslasers her und stellten eine Reduzierung der Schleifkräfte um 25–50 % und eine deutliche Verbesserung der Stabilität der Schleifkräfte fest. Tawakoli et al. Erstellt eine Schleifscheibe mit einem Design von Schleifscheiben mit strukturierter Oberfläche. Im Vergleich zu herkömmlichen Schleifscheiben tragen Strukturscheiben nicht nur zur Reduzierung der Schleifkräfte bei, sondern ermöglichen auch die Reduzierung thermischer Schäden beim Trockenschleifen. In unserer bisherigen Arbeit Mikrostrukturierte Oberflächen mit einer Größe von mehreren zehn Mikrometern wurden verwendet, um die Schleifleistung von CVD-D-Schleifmitteln zu verbessern. Sowohl die Schleifkraft als auch die Untergrundschädigung der Schleiffläche wurden wirksam reduziert. Es wurden auch einige Untersuchungen zur Herstellung von „Schleifpartikeln“ auf CVD-Diamant durch Strukturierungsmethoden durchgeführt. Butler et al. verwendeten gepulste Laser zur Erzeugung von Strukturen auf Dickschicht-CVD-Diamantblöcken und untersuchten deren Schleifleistung auf Titanlegierungen aus kristallographischer Sicht. In ähnlicher Weise haben Qu et al. entwickelte ein bindemittelfreies Schleifwerkzeug durch Ablation eines Femtosekundenlasers auf einem CVD-Diamantwafer und stellte fest, dass die Nachbearbeitungslebensdauer des Werkzeugs zufriedenstellend war. In Summe, Sowohl die Schleifkraft als auch die Untergrundschädigung der Schleiffläche wurden wirksam reduziert. Es wurden auch einige Untersuchungen zur Herstellung von „Schleifpartikeln“ auf CVD-Diamant durch Strukturierungsmethoden durchgeführt. Butler et al. verwendeten gepulste Laser zur Erzeugung von Strukturen auf Dickschicht-CVD-Diamantblöcken und untersuchten deren Schleifleistung auf Titanlegierungen aus kristallographischer Sicht. In ähnlicher Weise haben Qu et al. entwickelte ein bindemittelfreies Schleifwerkzeug durch Ablation eines Femtosekundenlasers auf einem CVD-Diamantwafer und stellte fest, dass die Nachbearbeitungslebensdauer des Werkzeugs zufriedenstellend war. In Summe, Sowohl die Schleifkraft als auch die Untergrundschädigung der Schleiffläche wurden wirksam reduziert. Es wurden auch einige Untersuchungen zur Herstellung von „Schleifpartikeln“ auf CVD-Diamant durch Strukturierungsmethoden durchgeführt. Butler et al. verwendeten gepulste Laser zur Erzeugung von Strukturen auf Dickschicht-CVD-Diamantblöcken und untersuchten deren Schleifleistung auf Titanlegierungen aus kristallographischer Sicht. In ähnlicher Weise haben Qu et al. entwickelte ein bindemittelfreies Schleifwerkzeug durch Ablation eines Femtosekundenlasers auf einem CVD-Diamantwafer und stellte fest, dass die Nachbearbeitungslebensdauer des Werkzeugs zufriedenstellend war. In Summe, verwendeten gepulste Laser zur Erzeugung von Strukturen auf Dickschicht-CVD-Diamantblöcken und untersuchten deren Schleifleistung auf Titanlegierungen aus kristallographischer Sicht. In ähnlicher Weise haben Qu et al. entwickelte ein bindemittelfreies Schleifwerkzeug durch Ablation eines Femtosekundenlasers auf einem CVD-Diamantwafer und stellte fest, dass die Nachbearbeitungslebensdauer des Werkzeugs zufriedenstellend war. In Summe, verwendeten gepulste Laser zur Erzeugung von Strukturen auf Dickschicht-CVD-Diamantblöcken und untersuchten deren Schleifleistung auf Titanlegierungen aus kristallographischer Sicht. In ähnlicher Weise haben Qu et al. entwickelte ein bindemittelfreies Schleifwerkzeug durch Ablation eines Femtosekundenlasers auf einem CVD-Diamantwafer und stellte fest, dass die Nachbearbeitungslebensdauer des Werkzeugs zufriedenstellend war. In Summe, Mikrostrukturierte Schleifwerkzeuge wurden in letzter Zeit ausgiebig im Hinblick auf die Verbesserung der Schleifleistung erprobt und untersucht. Allerdings wurden Verschleißeigenschaften, die wichtige Bewertungsindikatoren für die Werkzeugleistung sind, bisher weder für mikrostrukturierte CVD-Schleifmittel noch für andere mikrostrukturierte Schleifmittel untersucht, obwohl viele Wissenschaftler in ihren Studien auf die Notwendigkeit hingewiesen haben. Noch wichtiger ist, dass laut der Zusammenfassung von Li et al. Bei strukturierten Schleifscheiben ist die Geometrie der Mikrostrukturen wichtig, da sie die Schleiftemperatur und -kraft, den Scheibenverschleiß, die Rauheit der Werkstückoberfläche usw. beeinflussen. Daher ist es von Interesse, den Einfluss von Mikrostrukturparametern auf die Verschleißeigenschaften von Schleifwerkzeugen zu untersuchen.
Hierzu wurden die Verschleißeigenschaften von mikrostrukturierten CVD-D-Schleifmitteln mit CGDE-Schleifmitteln und FGDMB-Schleifmitteln untersucht. Zunächst wurden drei verschiedene mikrostrukturierte Schleifmittel durch Lasermikrobearbeitung hergestellt. Anschließend wurden die Zusammensetzung und Verschleißmorphologie von CVD-D-Schleifmitteln in verschiedenen Schleifstufen beschrieben und analysiert. Abschließend wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Muster, Breiten und Strukturanteile auf die Schleifgeschwindigkeit und Schleifkraft der CVD-D-Schleifwerkzeuge untersucht.