superabrasivosO termo “superabrasivos” foi usado para descrever novas opções para ferramentas de corte com base em um material de diamante policristalino (PCD), desenvolvido pela General Electric Company (GE), nos EUA na década de 1970. Estes compostos muito duros e frágeis eram uma melhoria nas ferramentas de moagem e corte disponíveis, embora fossem exigidas novas técnicas para o uso adequado. Os materiais são tão duros que apenas o diamante pode ser usado para moldar as ferramentas de corte feitas a partir destes compostos.

Para um material polir o outro, o primeiro material deve ser mais rígido do que o segundo. A dureza é um valor semi-quantitativo e refere-se à capacidade global de um material para evitar a ruptura sobre a aplicação da força. A dureza é geralmente associada à robustez em uso e ao longo da vida. Os materiais utilizados em partes críticas cresceram mais duros e mais resistentes à abrasão conforme as melhorias em ligas metálicas e estruturas bimetálicas foram sendo desenvolvidas. Essas peças devem ser usinadas para especificação a fim de atender as mais altas tolerâncias.

Como as peças de metal se tornaram mais fortes, materiais mais duros para ferramentas de corte foram desenvolvidos, incluindo aço carbono de alta velocidade, aço e ligas fundidas. Materiais à base de cerâmica, como em carbonetos cimentados e cerâmicos, também foram empregados. A introdução de superabrasivos ampliou as opções disponíveis para o produtor de ferramentas.

Discos de material superabrasivo.

Discos de material superabrasivo.

Os superabrasivos GE PCD consistem de um mícron de tamanho – 3,3 × 10-6 metros ou 1 × 10-6 metros – com a camada de diamante ligada a um substrato de metal duro. O PCD é um diamante sintético consistindo de cristais múltiplos. Durante a moagem, esses cristais se rompem e deixam arestas afiadas para continuar o polimento. As arestas limpas da partícula quebrada limpam a superfície de moagem mais prontamente, evitando o entupimento da superfície. Este atributo de auto-limpeza permite que a roda de moagem seja operada a velocidades mais elevadas, reduz a carga elétrica e produz menos calor.
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O nitreto de boro cúbico policristalino (PCBN) é uma classe semelhante de superabrasivo que substitui os cristais de boro cúbico pelos cristais de diamante. PCD é usado para aplicações não-ferrosas, tais como o alumínio e o cobre, e para os materiais orgânicos, tais como os plásticos, os compostos de borracha e madeira. Materiais PCBN são utilizados para aplicações ferrosas, tais como ferro fundido cinzento. Em ambos os tipos de superabrasivos, o meio pelo qual o agente é ligado ao substrato é importante para o bom desempenho. Uma ligação vitrificada parece ser superior à de metal ou resina em muitas aplicações.