أقراص الطحن الناعمة الماسية (أقراص طحن ناعمة ذات أساس راتنجي، تُستخدم لتلميع الحجر/السيراميك)
تتمثل المنتجات السائدة في السوق في أقراص الطحن الناعمة القائمة على الراتنج. ويمكن تقسيمها إلى أنواع مضغوطة بالحرارة (وهي المعيار السائد في السوق حالياً) وأقراص الطحن الجافة القائمة على غراء AB. وتتكوّن أقراص الطحن عادةً من طبقة كاشطة وقماش داعم (قماش نايلون).

I. تركيب المواد الخام (بالنسبة المئوية بالوزن)
1. كاشطات الماس (5%–30%)
يُعدّ مسحوق الماس أحادي البلورة (HPHT) الخيار المفضل. وبحسب النوع، يُقسَّم إلى RVD وMBD. تُستخدم الماسات المطلية بالنيكل أو التيتانيوم في المنتجات عالية المستوى؛ إذ تحسّن قبضة الراتنج، وعمر الخدمة، والحدة. يتراوح حجم الجسيمات بين W20 وW500 (ويمتد من الطحن الخشن إلى التشطيب المصقول كالمرآة). تُستخدَم في المنتجات الراقية مساحيق دقيقة الحبيبات، بينما قد تُستخدم في المنتجات المنخفضة المستوى مواد مختلطة، أو ماسات معاد تدويرها، أو جسيمات ذات أحجام متفاوتة.
الدرجات الخشنة (W20–W40): تُستخدم لإزالة المواد؛ الدرجات المتوسطة (W60–W120): للخطوات الوسيطة؛ الدرجات الناعمة (W180–W500): للتشطيبات المصقولة كالمرآة.

1. روابط راتنجية (30%–60%، المكوّن الأساسي)
الراتنج الفينولي (وهو الأكثر استخدامًا في الأنواع المضغوطة بالحرارة): تكلفة معتدلة، مقاومة جيدة للحرارة، وصلابة قابلة للضبط. يشمل الراتنج الفينولي العادي والراتنجات الفينولية المعدلة (بتعديل السيليكون/بولي سيلوكسان ثنائي الميثيل، وهي مقاومة لدرجات الحرارة العالية وتمنع احتراق القرص).
لاصق الإيبوكسي AB (لأقراص الطحن الجاف): المكوّن A هو راتنج الإيبوكسي، والمكوّن B هو عامل مصلب من البولياميد. يمكن أن يحدث التصلب عند درجة حرارة الغرفة أو في درجات حرارة منخفضة. يتميز بمتانة جيدة، لكن مقاومته للحرارة ضعيفة؛ كما أن الأقراص تكون عرضة للاحتراق أثناء الطحن الجاف.
مطاط معدل/مطاط نتريل: يُستخدم لزيادة المرونة والليونة، مما يحسّن مرونة أقراص الطحن الناعمة ويمنع تشقق الحواف. وغالبًا ما تُضاف كميات صغيرة من مسحوق المطاط في التركيبات عالية الجودة.
عوامل التصلب: في الأنظمة الفينولية، يُستخدم هكساميثيلينتترامين؛ وفي الأنظمة الإيبوكسية، تُستخدم عوامل تصلب خاصة.

3. المواد المالئة (15%–40%)، والتي تحدد الصلادة، والقدرة على الشحذ الذاتي، ولمعان التلميع، وكذلك التكلفة.
المواد الكاشطة المساعدة: كوروندوم، كربيد السيليكون، أكسيد الكروم (الأخضر الكرومي، يستخدم للتلميع وتعزيز اللمعان)، أكسيد الزنك، مسحوق أكسيد الألومنيوم؛
منظمات المسام: حبيبات زجاجية مجوفة، كربونات الكالسيوم، التلك؛ تُستخدم الحبيبات المجوفة لإنشاء مسام دقيقة، مما يعزز القدرة على الشحذ الذاتي ويجعل القرص أكثر نعومة؛ مواد مالئة: كربونات الكالسيوم الثقيلة، التلك (مواد مالئة رخيصة تُستخدم لخفض التكاليف).
الإضافات: عوامل اقتران السيلان (تُستخدم لتعديل سطح الماس/المواد المالئة، مما يحسّن التصاق الراتنج)، مزيلات الرغوة، المواد الملوِّنة، مواد التشحيم (ثنائي كبريتيد الموليبدينوم).

1. مادة الدعم
قماش النايلون (قماش خلفي يشبه الفيلكرو)، يتم ضغطه مع الطبقة الكاشطة أثناء عملية الضغط الحراري؛ أما المنتجات من الفئة المنخفضة فتستخدم قماشاً رقيقاً قد يؤدي إلى انفصال الطبقات.

II. عمليات الإنتاج (طريقتان رئيسيتان)
الطريقة أ: التشكيل بالضغط الساخن (أقراص الطحن الرطبة أو الجافة، وهي الشكل السائد في السوق)
خلط المكوّنات: يُخلَط مسحوق الراتنج، والماس، والمواد المالئة، وعوامل الربط بشكل جاف لضمان توزيعٍ موحّد؛ كما ينبغي تعديل الماس قبل الخلط.
وضع القماش: يُوزَّع الخليط بالتساوي داخل القالب، ويُغطَّى بقماش نايلون من الأعلى. التلبيد بالضغط الساخن: باستخدام آلة تلبيد مسطحة؛ بدرجة حرارة تتراوح بين 150–170°م، وضغط يتراوح بين 40–80 ميغاباسكال، مع الاحتفاظ بالضغط لمدة 8–15 دقيقة. تذوب الراتنج وتتشابك روابطه المتقاطعة، فتُغلِّف الماس وتدفعه إلى التحامٍ مع قماش الدعم.
المعالجة اللاحقة (المعالجة الثانية في الفرن): بعد إزالة القطعة من القالب، تُعالج عند درجة حرارة 120–140°C لمدة 4–8 ساعات لتحسين المتانة، وتقليل الإجهاد الداخلي، ومنع التشوه أو فقدان الجسيمات أثناء الاستخدام.
تشذيب الحواف، الفحص، التعبئة.

الطريقة ب: عملية صب الغراء AB (أقراص الطحن الجاف)
يُخلط غراء الإيبوكسي من النوع A/B وفقًا للنسبة المحددة، ثم تُضاف الماسات والمواد المالئة، ويُجرى إزالة الهواء بالتفريغ؛
يُسكب المزيج في القالب، مع وضع قماش داعم فوقه؛
المعالجة بالحرارة المنخفضة في فرن (70–90°C)؛
الإزالة والضبط بعد المعالجة.
المزايا: معدات بسيطة؛ العيوب: ضعف مقاومة الحرارة، احتراق الأقراص بسهولة أثناء الطحن الجاف، عمر خدمة قصير.
العوامل الرئيسية: التوزيع المتجانس، درجة حرارة الضغط الساخن، الضغط، الزمن، المعالجة اللاحقة المناسبة، وتعديل الماس، تؤثر جميعها بشكل مباشر على الجودة.

III. الاختلافات في التركيبات بين مستويات الجودة المختلفة (المنخفضة/المتوسطة/العالية) 🔹 المستوى المنخفض (المنتجات الرخيصة)
الماس: مواد معاد تدويرها، راتنج مُعاد تدويره منخفض القوة، لا طلاء معدني؛ توزيع واسع لحجم الجسيمات، خليط من جسيمات خشنة ودقيقة؛ نسبة منخفضة من الماس. الراتنج: راتنج فينولي عادي رخيص، دون تعديل؛ كمية قليلة من المطاط المضاف، ما يجعل القرص صلبًا وأقل مرونة؛ المواد المالئة: كميات كبيرة من كربونات الكالسيوم الثقيلة والتلك كمواد مالئة رخيصة؛ عدد قليل من الخرز المجوف؛ لا توجد مواد ملائمة للربط؛
العملية: زمن ضغط حراري غير كافٍ، وعدم إجراء معالجة لاحقة بالحرارة؛ قماش داعم رقيق.
الأداء: فقدان شديد للجسيمات، عمر خدمة قصير؛ لمعان تلميع ضعيف؛ تُحرق الأقراص الحجر بسهولة؛ صلبة، عرضة لتشقق الحواف؛ تتآكل بسرعة.

🔹 الفئة المتوسطة (السعر مقابل الأداء السائد)
الماس: مسحوق أحادي البلورة جديد من MBD، بحجم جسيمات ضيق؛ يُستخدم بعضه مغطّى بالنيكل؛ تركيز معتدل من الماس؛
الراتنج: راتنج فينولي عادي مع تعديل طفيف؛ يُضاف مسحوق المطاط لضمان المرونة؛
المواد المالئة: مزيج متوازن من الكوروندوم وأكسيد الكروم وكمية مناسبة من حبيبات الزجاج المجوفة؛ تُضاف عوامل اقتران السيلان؛
العملية: ضغط حراري كامل ومعالجة لاحقة؛ قماش داعم من النايلون سميك. الأداء: حدة جيدة، لمعان تلميع مستقر؛ عمر خدمة عادي؛ مناسب لتلميع الأحجار العادية؛ غير قابل للاشتعال بسهولة.

🔹 فاخرة (تشطيبات بملمس مرآة، حجر/سيراميك فاخر)
الماس: مسحوق ماس أحادي البلورة مطلي بالتيتانيوم/النيكل، مع توزيع دقيق لأحجام الجسيمات D10/D50/D90؛ نقاء عالٍ؛ تُستخدم بعض الجسيمات الدقيقة من الماس متعدد البلورات؛ تركيز كافٍ من الماس.
نظام الراتنج: راتنج فينولي مُعدَّل مقاوم لدرجات الحرارة العالية (بتعديل سيليكوني) ممزوج بالمطاط؛ يوفّر توازناً بين مقاومة الحرارة والمرونة والمتانة؛ يتمتع بتماسك قوي للراتنج، مما يمنع سقوط الماس.
المواد المالئة: مواد كاشطة مساعدة دقيقة (كوراندوم، أكسيد الكروم)؛ نسبة دقيقة من الخرز المجوف، وحجم مسام مُتحكم فيه؛ كميات كافية من عوامل الربط؛ التحكم بأنواع المواد المالئة لتجنب الخدوش أو تغير اللون.
العملية: خلط مناسب، معالجة بالتفريغ؛ معايير دقيقة للضغط الساخن؛ معالجة لاحقة شاملة؛ قماش داعم عالي المقاومة. الأداء: حدة عالية، ذاتية الشحذ، بريق مرآوي عالٍ، عمر خدمة طويل، غير سهل الاحتراق، وغير سهل التشقق؛ حجم جسيمات ناعم، لا تظهر خدوش أثناء الصقل؛ لا يحدث احتراق للقرص على مدى فترات طويلة.

رابعاً: النقاط الرئيسية في تصميم الصيغة
تركيز الماس: إذا كان مرتفعًا جدًا، يؤدي إلى انسداد القرص؛ وإذا كان منخفضًا جدًا، فهذا يعني نقص مقاومة التآكل؛ يُفضل تركيز أعلى للتجريف الخشن، وأقل للصقل الدقيق.
صلادة الراتنج: يوفّر الراتنج الصلب مقاومة للتآكل، لكنه يفتقر إلى القدرة على الشحذ الذاتي ويسهل احتراقه؛ أما الراتنج اللين (الممزوج بالمطاط أو بالحبيبات المجوفة) فيتميّز بقدرة جيدة على الشحذ الذاتي وتلميع لطيف، إلا أن تآكله أسرع.
عوامل الربط: تتطلب التركيبات عالية الجودة تعديل سطح الماس، وإلا فقد يتساقط الماس.
حبيبات الزجاج المجوفة: تزيد المسام، وتحسّن القدرة على الشحذ الذاتي، وتقلل الصلادة، وترفع المرونة؛ أما الإفراط في كميتها فيؤدي إلى تراجع نعومة القرص وقوته.
المعالجة اللاحقة: إذا تم تجاهلها، تبقى الإجهادات الداخلية، مما يؤدي إلى تشوهات وفقدان الجسيمات وتسارع الشيخوخة أثناء الاستخدام.

خامساً: طريقة بسيطة للتمييز بين المنتجات عالية الجودة والمنخفضة الجودة
الملمس: أقراص الطحن الناعمة عالية الجودة مرنة ولا تتشقق بسهولة عند ثنيها؛ أما المنتجات منخفضة الجودة فتصلبة وهشة، وسهلة التشقق.
تأثير التلميع: تُنتج الأقراص الفاخرة عالية الجودة لمعانًا يشبه المرآة دون خدوش، بينما تُظهر الأقراص منخفضة المستوى تلميعًا ضبابيًا وعلامات خدش.
الاستخدام: الأقراص عالية الجودة لا تحترق، والحجر لا يحترق؛ أما الأقراص منخفضة الجودة فتشتعل بسهولة وتفقد جسيماتها.