डायमंड ग्राइंडिंग व्हील्स: विशेषताओं, तकनीक, लाभ और अनुप्रयोगों के लिए एक संपूर्ण मार्गदर्शिका

हीरा पीसने वाले पहिये क्या हैं?

हीरा पीसने वाले पहिये तीन मुख्य घटकों से बने अपघर्षक उपकरण हैं:

हीरा अपघर्षक कण: काटने का माध्यम, जो या तो प्राकृतिक हीरे (दुर्लभ, महँगा) या कृत्रिम हीरे (अधिक प्रचलित, गाढ़ेपन के लिए अभियांत्रिकी) से बना होता है। कृत्रिम हीरे के कणों पर अक्सर (जैसे, निकल या टाइटेनियम से) कोटिंग की जाती है ताकि बंधन में आसंजन बेहतर हो और घिसाव का प्रतिरोध हो।
बॉन्ड मैट्रिक्स: हीरे के कणों को अपनी जगह पर बनाए रखता है और नियंत्रित करता है कि उपयोग के दौरान कण कितनी जल्दी "टूटते" (घिसते) हैं। सामान्य बॉन्ड प्रकारों में रेज़िन, धातु, विट्रिफाइड और इलेक्ट्रोप्लेटेड शामिल हैं (इस बारे में तकनीकी जानकारी अनुभाग में अधिक जानकारी दी गई है)।
छिद्र संरचना: बंधन और कणों के बीच छोटे अंतराल जो शीतलक प्रवाह, चिप हटाने और रुकावट को रोकने की अनुमति देते हैं - उच्च ताप अनुप्रयोगों में परिशुद्धता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण।

डायमंड ग्राइंडिंग व्हील्स की मुख्य विशेषताएं

डायमंड ग्राइंडिंग व्हील्स की खासियतें उन्हें चुनौतीपूर्ण सामग्रियों के लिए आदर्श बनाती हैं। यहाँ कुछ सबसे महत्वपूर्ण बातें दी गई हैं जिन पर ध्यान देना चाहिए:

1. असाधारण कठोरता और पहनने का प्रतिरोध

मोहस कठोरता पैमाने पर हीरे का स्थान 10 है (जो संभवतः सबसे ऊँचा है), जिसका अर्थ है कि यह 9 मोहस तक की कठोरता वाली सामग्रियों को भी पीस सकता है—जिनमें एल्युमिना सिरेमिक, सिलिकॉन कार्बाइड, काँच और टंगस्टन कार्बाइड शामिल हैं। एल्युमिनियम ऑक्साइड या सिलिकॉन कार्बाइड के पहियों (जो कठोर सामग्रियों पर जल्दी घिस जाते हैं) के विपरीत, हीरे के पहिये अपना आकार और काटने की क्षमता 50-100 गुना अधिक समय तक बनाए रखते हैं, जिससे उपकरण बदलने की लागत कम हो जाती है।

2. सटीक पीसने की क्षमता

0.5 माइक्रोमीटर (माइक्रोमीटर) जैसे महीन कणों के आकार के साथ, हीरे के पहिये सतह की फिनिशिंग Ra 0.01 माइक्रोमीटर जितनी चिकनी प्राप्त करते हैं - जो ऑप्टिकल घटकों, अर्धचालक सबस्ट्रेट्स और चिकित्सा उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है, जहां छोटी-छोटी खामियां भी विफलता का कारण बन सकती हैं।

3. ताप प्रतिरोध और ठंडी कटिंग

हीरे की तापीय चालकता तांबे से 5 गुना ज़्यादा होती है, जिससे यह पीसने के दौरान तेज़ी से ऊष्मा का क्षय करता है। इससे काँच, क्वार्ट्ज़ और उन्नत सिरेमिक जैसी ऊष्मा-संवेदनशील सामग्रियों में "तापीय क्षति" (जैसे, दरारें, जलन या सामग्री का मुड़ना) कम हो जाती है।

4. अनुकूलनशीलता

निर्माता हीरे के पहियों को विशिष्ट अनुप्रयोगों के अनुरूप समायोजित करके तैयार करते हैं:

अनाज का आकार (तेजी से सामग्री हटाने के लिए मोटा, परिष्करण के लिए ठीक)।
बॉन्ड प्रकार (कम ताप अनुप्रयोगों के लिए रेज़िन, भारी-भरकम पीसने के लिए धातु)।
वर्कपीस की ज्यामिति से मेल खाने के लिए पहिये का आकार (फ्लैट, कप, डिश या त्रिज्या)।

तकनीकी जानकारी: डायमंड ग्राइंडिंग व्हील कैसे काम करते हैं

सही डायमंड व्हील चुनने के लिए, उसकी तकनीकी विशिष्टताओं को समझना ज़रूरी है। नीचे सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी पैरामीटर दिए गए हैं:

1. बॉन्ड प्रकार: पहिये की "रीढ़"

यह बॉन्ड पहिये की टिकाऊपन, काटने की गति और विभिन्न सामग्रियों के लिए उसकी उपयुक्तता निर्धारित करता है। चार मुख्य बॉन्ड प्रकारों की तुलना इस प्रकार है:

बांड प्रकार	मुख्य गुण	सर्वश्रेष्ठ के लिए
राल बॉन्ड	लचीला, कम ऊष्मा उत्पादन, तेज़ कटाई। धीरे-धीरे टूटकर नए हीरे के कण प्रकट होते हैं।	परिष्करण कार्य (जैसे, ऑप्टिकल ग्लास, अर्धचालक वेफर्स), तापीय क्षति से ग्रस्त सामग्री।
धातु बंधन	उच्च कठोरता, घिसाव प्रतिरोधक क्षमता और दृढ़ता। भारी स्टॉक हटाने के लिए आदर्श।	कठोर धातुओं (टंगस्टन कार्बाइड), कंक्रीट और पत्थर को पीसना। ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए शीतलक की आवश्यकता होती है।
विट्रिफाइड बॉन्ड	उच्च तापमान प्रतिरोध, उत्कृष्ट आकार प्रतिधारण, और कम रुकावट।	सिरेमिक, कार्बाइड औजारों और बेयरिंग स्टील की सटीक ग्राइंडिंग। उच्च गति ग्राइंडिंग (HSG) मशीनों में उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रोप्लेटेड बॉन्ड	हीरे के कणों से युक्त पतली, सघन बंधन परत। अधिकतम काटने की दक्षता प्रदान करती है।	प्रोफाइल्ड ग्राइंडिंग (जैसे, टरबाइन ब्लेड, मोल्ड कैविटीज) और छोटे बैच उत्पादन।

2. हीरे की सांद्रता

सांद्रता, पहिये में हीरे के कण की मात्रा को दर्शाती है (जिसे कैरेट प्रति घन सेंटीमीटर में मापा जाता है)। सामान्य सांद्रता 50% से 150% तक होती है:

50–75%: हल्के काम के लिए पीसना (जैसे, कांच की फिनिशिंग)।
100%: सामान्य प्रयोजन पीसना (जैसे, कार्बाइड उपकरण)।
125–150%: भारी-भरकम पीस (जैसे, कंक्रीट, पत्थर)।

उच्च सांद्रता = पहिये का जीवनकाल अधिक लेकिन लागत अधिक।

3. अनाज का आकार

अनाज के आकार को एक जाली संख्या (जैसे, 80# = मोटा, 1000# = बारीक) या माइक्रोमीटर (μm) आकार से चिह्नित किया जाता है। सामान्य नियम:

मोटे दाने (80#–220#): तेजी से सामग्री हटाना (उदाहरण के लिए, सिरेमिक ब्लॉक को आकार देना)।
मध्यम दाने (320#–600#): संतुलित निष्कासन और परिष्करण (उदाहरण के लिए, कार्बाइड आवेषण को पीसना)।
महीन दाने (800#–2000#): उच्च परिशुद्धता परिष्करण (उदाहरणार्थ, ऑप्टिकल लेंस, अर्धचालक वेफर्स)।

4. पहिया गति

प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए डायमंड व्हील विशिष्ट परिधीय गति (मीटर प्रति सेकंड, m/s में मापी गई) पर काम करते हैं:

रेज़िन बॉन्ड: 20–35 मीटर/सेकंड (कम से मध्यम गति)।
धातु बंधन: 15–25 मीटर/सेकेंड (मध्यम गति, शीतलक की आवश्यकता होती है)।
विट्रिफाइड बॉन्ड: 30-50 मीटर/सेकंड (उच्च गति, एचएसजी के लिए आदर्श)।

अनुशंसित गति से अधिक गति करने पर पहिया टूट सकता है या हीरे के कण उखड़ सकते हैं।

पारंपरिक अपघर्षकों की तुलना में हीरा पीसने वाले पहियों के लाभ

पारंपरिक अपघर्षक पहिये (जैसे, एल्युमिनियम ऑक्साइड, सिलिकॉन कार्बाइड) सस्ते होते हैं, लेकिन कठोर या सटीक सामग्रियों को पीसने में ये कमज़ोर प्रदर्शन करते हैं। हीरे के पहिये निवेश के लायक क्यों हैं, यहाँ बताया गया है:

1. लंबा उपकरण जीवन

जैसा कि पहले बताया गया है, कठोर पदार्थों को पीसने के लिए हीरे के पहिये एल्युमिनियम ऑक्साइड पहियों की तुलना में 50-100 गुना ज़्यादा समय तक चलते हैं। उदाहरण के लिए, एक हीरे का पहिया 10,000 कार्बाइड इंसर्ट को बदलने से पहले पीस सकता है, जबकि एक एल्युमिनियम ऑक्साइड पहिया केवल 100 ही पीस सकता है। इससे उपकरण बदलने का समय कम होता है और दीर्घकालिक लागत कम होती है।

2. उच्च पीसने की क्षमता

हीरे की कठोरता इसे पारंपरिक अपघर्षकों की तुलना में तेज़ी से सामग्री को काटने में सक्षम बनाती है। उदाहरण के लिए, हीरे के पहिये से 10 मिमी मोटी एल्यूमिना सिरेमिक प्लेट को पीसने में 2-3 मिनट लगते हैं, जबकि सिलिकॉन कार्बाइड पहिये से 10-15 मिनट लगते हैं।

3. बेहतर सतह गुणवत्ता

पारंपरिक पहिये अक्सर कठोर सामग्रियों पर "खरोंच" या "सूक्ष्म दरारें" छोड़ जाते हैं, जिसके लिए अतिरिक्त पॉलिशिंग चरणों की आवश्यकता होती है। हीरे के पहिये एक ही बार में दर्पण जैसी फिनिश प्रदान करते हैं, जिससे पीसने के बाद की प्रक्रिया की आवश्यकता समाप्त हो जाती है और समय की बचत होती है।

4. कम सामग्री अपशिष्ट

हीरे के पहियों से सटीक पीसने से "अति-पीसने" (ज़रूरत से ज़्यादा सामग्री निकालना) की संभावना कम हो जाती है। यह सेमीकंडक्टर वेफ़र्स (जहाँ एक वेफ़र की कीमत $1,000 से ज़्यादा हो सकती है) या मेडिकल-ग्रेड सिरेमिक जैसी महंगी सामग्रियों के लिए बेहद ज़रूरी है।

5. बहुमुखी प्रतिभा

पारंपरिक पहियों (जो धातुओं या नरम सामग्रियों तक सीमित हैं) के विपरीत, हीरे के पहिये विभिन्न प्रकार के सब्सट्रेट्स को पीसते हैं: कांच, क्वार्ट्ज, सिरेमिक, कार्बाइड, पत्थर, कंक्रीट, और यहां तक कि कार्बन फाइबर प्रबलित बहुलक (सीएफआरपी) जैसी सिंथेटिक सामग्री भी।

अनुप्रयोग: जहां हीरा पीसने वाले पहियों का उपयोग किया जाता है

हीरे के पीसने वाले पहिये उन उद्योगों के लिए अभिन्न अंग हैं जिनमें सटीकता और स्थायित्व की आवश्यकता होती है। नीचे उनके सबसे आम उपयोग दिए गए हैं:

1. सेमीकंडक्टर और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग

अल्ट्रा-फ्लैट सतह (±0.5 μm समतलता) प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन वेफर्स (माइक्रोचिप्स में प्रयुक्त) को पीसना।
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और 5G उपकरणों के लिए गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) और सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सबस्ट्रेट्स को आकार देना।
प्रकाश उत्पादन बढ़ाने के लिए एलईडी चिप्स को पॉलिश करना।

2. एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव

इंजन दक्षता के लिए टरबाइन ब्लेड (टाइटेनियम या इनकोनेल से बने) को सख्त सहनशीलता (± 0.01 मिमी) तक पीसना।
सिरेमिक ब्रेक डिस्क (उच्च प्रदर्शन वाली कारों में प्रयुक्त) को गर्मी प्रतिरोध और दीर्घायु के लिए आकार देना।
तीखे किनारों को बनाए रखने के लिए कार्बाइड टूल बिट्स (विमान इंजन मशीनिंग में प्रयुक्त) का परिष्करण।

3. ऑप्टिकल और मेडिकल उद्योग

कैमरों, दूरबीनों और चश्मों के लिए ऑप्टिकल लेंस (कांच या प्लास्टिक) को पॉलिश करना ताकि खरोंच-मुक्त सतह प्राप्त की जा सके।
जैव-संगतता मानकों और सटीक फिट को पूरा करने के लिए चिकित्सा प्रत्यारोपण (जैसे, सिरेमिक हिप जोड़, टाइटेनियम हड्डी के स्क्रू) को पीसना।
पिघले हुए सिलिकॉन को धारण करने के लिए क्वार्ट्ज क्रूसिबल (अर्धचालक विनिर्माण में प्रयुक्त) को आकार देना।

4. निर्माण और पत्थर प्रसंस्करण

वाणिज्यिक भवनों के लिए चिकनी, समतल सतह बनाने के लिए कंक्रीट फर्श को पीसना।
काउंटरटॉप्स, टाइल्स और स्मारकों के लिए प्राकृतिक पत्थर (संगमरमर, ग्रेनाइट) को आकार देना।
इंजीनियर्ड पत्थर (जैसे, क्वार्टजाइट) को पॉलिश करके उसकी सौंदर्यात्मक अपील को बढ़ाना।

5. टूल और डाई निर्माण

काटने के प्रदर्शन को बहाल करने के लिए कार्बाइड एंड मिल्स, ड्रिल्स और पंच टूल्स को तेज करना।
मोल्ड कैविटी (प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग में प्रयुक्त) को सटीक आकार और सतह परिष्करण के लिए पीसना।

सही डायमंड ग्राइंडिंग व्हील कैसे चुनें

सही पहिये का चयन तीन कारकों पर निर्भर करता है:

वर्कपीस सामग्री: एक बॉन्ड प्रकार चुनें जो सामग्री की कठोरता से मेल खाता हो (उदाहरण के लिए, कार्बाइड के लिए धातु बॉन्ड, ग्लास के लिए रेजिन बॉन्ड)।
पीसने का लक्ष्य: सामग्री हटाने के लिए मोटा अनाज, परिष्करण के लिए बारीक अनाज।
मशीन अनुकूलता: सुनिश्चित करें कि पहिये की गति और आकार आपकी पीसने वाली मशीन के विनिर्देशों से मेल खाते हैं।

उदाहरण के लिए:

यदि आप सिलिकॉन वेफर (नरम, ताप-संवेदनशील) पीस रहे हैं, तो 1000# ग्रेन वाला रेज़िन बॉन्ड व्हील आदर्श है।
यदि आप टंगस्टन कार्बाइड उपकरण (कठोर, भारी-भरकम) को आकार दे रहे हैं, तो 220# ग्रेन वाला मेटल बॉन्ड व्हील सबसे अच्छा काम करता है।

पोस्ट करने का समय: 31 अगस्त 2025