工业金刚石工具可以加工成许多不同的类型。最常见的类型是金属结合剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂和电镀金刚石工具。如今，一种新的粘合剂体系越来越受欢迎，并在一些应用中表现出许多性能优势。作者参观了日本的一家金刚石工具制造商，发现了这种金刚石工具的各种应用。为一个项目找到合适的工具一直是金刚石磨料行业最重要的任务。然而，这很难选择，因为在金刚石工具的制造中有许多不同类型的结合剂(基体)系统。长期以来，有四大体系：金刚石结合剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂和电镀。根据用途，每种粘合剂都有其优点。很多情况下，没必要选择，因为特定的结合剂适合特定的对象。现在，一种新的单层钎焊金刚石工具出现了，通过它的广泛使用，开始挑战一些传统的金刚石工具。与其他结合剂工具相比，这种新工具的制造工艺更简单。单层钎焊金刚石工具通常可以在非惰性气体中进行焊接，省去了购买专用设备所需的大量启动费用，而其他结合剂工具通常需要花钱购买专用设备。Grit Ace(研磨王)日本福冈的Noritake Superabrasive公司将一系列单层钎焊金刚石工具投放市场，其产品名称为Grit Ace(研磨王)。它采用各种不同形状的工具设计，从而可以在许多不同的场合使用(见图L)。工具的直径范围从5ram到400mm，所用金刚石的粒度在SD30和SDl20之间。图1 Noritake公司的Grit Ace单层钎焊金刚石工具可以生产各种形状的工具。与传统的四类结合剂(胎体)相比，单层钎焊金刚石工具最接近电镀工具，都具有单层金刚石的特点。两者的主要区别在于单层钎焊金刚石工具的金刚石突出度高，金刚石排列规则，这是其主要特点。这两个因素增强了单层金刚石工具的性能。Noritake公司的Grit Ace工具和电镀工具之间的金刚石突出高度的差异可以从图2中看出。其突出高度较高(分别为72%和45%)，使其切削深度更深，因此该刀具的加工效率更高。这种优势将随着制造中适当的金刚石电镀而进一步加强，这将提高胎体的保持力，并提高对金刚石的保护。(a)与电镀工具(b)相比，图2。砂砾面钻石的投影高度图3。单颗钻石的规则有序排列。图3显示了Gritace钻石的规则有序排列。相比电镀工具中金刚石的随机无序排列，更有效、更均匀，能更好地控制加工表面的粗糙度和抛光工件的平整度。金刚石之间的间距也是影响工具性能的关键因素。金刚石颗粒之间的间距越密，表面加工质量越好(见图4)。图4金刚石颗粒间距与JJN-R表面粗糙度之间的关系图5显示了在加工硅铝铸造模具时GritAce刀具与具有硬质合金刀具的普通铣刀之间的性能比较。虽然两种情况下的切削速度和加工效率几乎相同，但Griace工具实现的表面粗糙度应比磨削加工中心.小50%图5磨削硅铝模具的应用示例另一个应用示例是塑料磨削(见图6)。结果表明，与以前的电镀工具相比，磨削效果明显改善，磨削效率跃升至原来的3.5倍，工件表面光洁度提高了30%。图6在磨削塑料工件中的应用实例广泛的应用范围Noritake公司对新的Grit Ace工具进行了一系列测试，并将它们与替代的胎体类型进行了比较。当使用Grit Ace时，结果在所有情况下都有很大的改善和提高。用Griace工具磨削复合材料进行制动加工，也提高了生产效率。
与电镀工具得到的结果相比，工具寿命提高了3倍，表面粗糙度明显改善(见图7)。图7磨削复合材料的应用实例星岛形撒钻Griace环形砂轮的应用效果非常突出(见图8)。Noritake指出，钻石的规则有序排列导致
高的磨削效率，并使工具承受的荷载减小。使用杯形磨轮磨 削耐火砖的试验结果表明：与电镀杯形磨轮相比较，磨削效率提高两倍(见图9)。图8 典型的Grit Ace杯形磨轮设计
图9 磨削耐火材料时Grit Ace工具与金属结合剂金刚石磨轮对比
Noritake公司在很多其他应 用中试用了其单层钎焊金刚石工具，诸如陶瓷工件的刻模和化学机械抛光垫修整器的加工(见图l0)，并在所有使用中都表明其性能大大提高。该公司认为将新型 工具的加工精度定位于切削工具与磨轮之间，它将可以获得高的加工效率和表面加工精度(见图l l)。Grit Ace工具已申请了l6项专利，该公司确信，终端用户通过其广泛的应用将会看到其全部潜力所在，单层钎焊金刚石工具将会获得越来越多的应用。
图10 Grit Ace的其它应用
图11 Grit Ace与切削工具与磨轮的对比
