Когда слышишь 'Абразив 3м', первое что приходит на ум - американские шлифовальные ленты, но в контексте карбида бора всё сложнее. Многие ошибочно полагают, что трёхмикронный абразив - это просто мелкая фракция, хотя на деле это целая технология контроля распределения частиц.
В нашей линии глубокой переработки карбида бора фракция 3мкм - одна из самых капризных. Помню, как в 2018 году при запуске второй очереди производства мы столкнулись с проблемой агломерации - частицы слипались в комки размером до 15мкм. Пришлось пересматривать всю систему воздушной сепарации.
Технологи из ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив тогда разработали модифицированную установку сепарации с дополнительной ступенью виброрассева. Это позволило добиться однородности, но увеличило энергозатраты на 12% - компромисс между качеством и себестоимостью.
Сейчас наш карбид бора марки 'Хуангэн' в фракции 3мкм идёт преимущественно на полировку твёрдых сплавов. Клиенты ценят стабильность гранулометрического состава - отклонение не более ±0.7мкм против обычных ±1.5мкм у конкурентов.
При глубинной переработке карбида бора важно не просто измельчить материал, а сохранить остроконечную форму частиц. В 2016 году мы пробовали упростить технологию - перешли на шаровые мельницы вместо струйных. Результат оказался плачевным: частицы округлились, абразивная способность упала на 30%.
Сейчас используем многоступенчатую систему: щековая дробилка → струйная мельница → воздушный классификатор. На сайте https://www.cn-boroncarbide.ru мы сознательно не публикуем детали этой схемы - но специалисты по точеным деталям сразу видят разницу по микрофотографиям.
Интересный момент: влажность в цехе должна быть строго 45-50%. При меньшей - пылеобразование, при большей - тот самый эффект агломерации, который сводит на нет все усилия по калибровке фракции.
После неудачи с шаровыми мельницами мы закупили немецкий струйный измельчитель Alpine AFG 400 - но и здесь пришлось дорабатывать. Немцы не учли абразивность карбида бора, сопла изнашивались за 200 часов вместо заявленных 800.
Решение нашли совместно с инженерами из Яаня: сделали сопла из карбида вольфрама с напылением нашего же карбида бора. Срок службы вырос до 1500 часов - сейчас этот ноу-хау используем на всей линии мощностью 2000 тонн.
Важный момент: система аспирации должна быть рассчитана на плотность карбида бора 2.52 г/см3 - обычные фильтры для оксида алюминия не справляются. Пришлось устанавливать циклонные предфильтры перед рукавными фильтрами.
Мы отказались от стандартного ситового анализа в пользу лазерной гранулометрии - сита дают погрешность до 15% для фракции 3мкм. Закупили Analysette 22 NanoTec, но и здесь есть нюансы: нужно правильно подбирать диспергирующую жидкость.
Каждая партия тестируется на трех типах стали: инструментальная, нержавеющая и закалённая. Если для первой двух показатели стабильны, а для третьей падает эффективность - значит в партии превышена доля изометрических частиц.
С 2019 года ведём статистику по каждой тонне произведенного абразива - сейчас в базе уже более 1200 записей. Это позволяет прогнозировать износ оборудования и вовремя менять расходники.
Себестоимость тонны карбида бора 3мкм в 2.8 раза выше, чем стандартного 40мкм - в основном из-за энергозатрат на сепарацию. Но и цена реализации выше в 3.5 раза, поэтому рентабельность сохраняется на уровне 25-27%.
Инвестиции в основную линию 50 миллионов юаней окупились за 4 года - быстрее, чем мы планировали. Сейчас рассматриваем проект расширения - хотим увеличить мощность глубокой переработки ещё на 1000 тонн.
Интересно, что 65% нашего карбида бора во фракции 3мкм идёт на экспорт - в Германию, Японию, Южную Корею. Европейцы особенно требовательны к сертификации - пришлось пройти ISO 8486:1996 с дополнениями.
В 2021 году был показательный случай: завод в Челябинске жаловался на быстрый износ шлифовальных головок. Оказалось, они использовали наш абразив 3м для полировки титана - но для титана нужна фракция 5-7мкм с другой формой частиц.
Пришлось разрабатывать индивидуальную смесь: 70% 3мкм + 30% 7мкм с добавлением связующего. Результат - ресурс инструмента вырос в 1.8 раза, хотя чистота поверхности немного снизилась.
Такие ситуации показывают, что универсальных решений нет - каждый материал требует подбора параметров. На https://www.cn-boroncarbide.ru мы теперь публикуем рекомендации по применению для разных сплавов.
Сейчас экспериментируем с нанопокрытиями частиц - пытаемся увеличить адгезию к связующим. Пока результаты нестабильные: в лаборатории получается хорошо, а в промышленных масштабах - дорого и сложно воспроизводимо.
Основное ограничение - физические свойства карбида бора. Твёрдость по Моосу 9.3 - это и преимущество, и проблема: обрабатывать можно почти всё, но и оборудование изнашивается соответствующе.
Думаем над гибридными составами: карбид бора 3мкм + меньшая доля алмазной пыли 1мкм. Теоретически это может дать прирост производительности на 15-20%, но пока не получается стабилизировать смесь при длительном хранении.
