High-precision machining of silicon carbide SiC is complicated and requires a high flow of abrasive, usually diamond tool. The design results of the TT (Thermostable Tool) diamond tool for SiC machining were presented in this work. To increase the organic bonded diamond tool efficiency, the authors used a thermally conductive polymer composite with 5–10 W/mK conductivity as a binder. Fine carbon was used to improve heat dissipation fr om the area wh ere tool contacts with the machined material. A tool was manufactured and tested using diamond powders with a grain size of 200–2 µm. According to testing results, the diamond tool with a new TT binder (with 100–10 mcm grain size) and modified TT5M binder (with 5 mcm grain size) in rough and finish grinding has proven to surpass loose abrasive in the form of diamond suspensions and pastes and traditional bonded diamond tools in terms of material removal rate and machining quality. The tool ensures the lowest depth of the disrupted fissured layer and roughness reduction of the treated surface. Thus, it is possible to minimize the time of subsequent polishing in finish grinding. The designed bonded diamond tool based on the organic TT binder can be effectively used in the full circle SiC machining in mass production.
Карбид кремния SiC применяется в силовой, высокочастотной и радиационно стойкой электронике при изготовлении, например, высокоточных оптических элементов в астрофизических зеркалах и телескопах, а также отдельных механических деталей и узлов с повышенной прочностью и износостойкостью. Высокоточная обработка SiC требует большого расхода абразивного инструмента, как правило алмазного, и существенно затруднена. В работе представлены результаты разработки алмазного инструмента (Thermostable Tool, TT) для обработки SiC. Для повышения эффективности алмазного инструмента на органической связке в качестве связующего использован теплопроводный полимерный композит с теплопроводностью 5–10 Вт/мК и мелкодисперсный углерод для улучшения условий теплоотвода из зоны контакта инструмента с обрабатываемым материалом. Изготовлен и исследован инструмент с применением алмазных порошков зернистостью 200–2 мкм. Полученные результаты испытаний показали, что разработанный алмазный инструмент со связкой ТТ (зернистостью 100–10 мкм) и модифицированной связкой ТТ5М (зернистостью 5 мкм) на операциях предварительного грубого и финишного шлифования превосходит свободный абразив в виде алмазных суспензий и паст, а также известные типы традиционного связанного алмазного инструмента как по скорости съема материала, так и по качеству обработки. Установлено, что инструмент обеспечивает наименьшую глубину нарушенного трещиноватого слоя и снижение шероховатости обработанной поверхности. Это позволяет на операции финишного шлифования сократить время последующего полирования до минимума. Связанный алмазный инструмент на органической связке ТТ может быть эффективно использован в полном цикле обработки SiC для массового производства изделий.