Der Begriff Superabrasives wurde verwendet, um neue Optionen für Schneidwerkzeuge auf der Basis eines polykristallinen Diamantmaterials (PKD) zu beschreiben, das in den 1970er Jahren von der Firma General Electric (GE) in den USA entwickelt wurde. Diese sehr harten, spröden Verbindungen stellten eine Verbesserung der verfügbaren Schleif- und Schneidwerkzeuge dar, erforderten jedoch neue Techniken für den richtigen Gebrauch. Die Werkstoffe sind so hart, dass zum Formen der Schneidwerkzeuge aus diesen Verbindungen nur Diamanttrennscheiben verwendet werden können.
Damit ein Material ein anderes polieren kann, muss das erste Material härter sein als das zweite. Die Härte ist ein halbquantitativer Wert und bezieht sich auf die Gesamtfähigkeit eines Materials, Bruch bei Krafteinwirkung zu vermeiden. Härte wird in der Regel mit Robustheit und Langlebigkeit in Verbindung gebracht. Die in kritischen Teilen verwendeten Materialien sind härter und abriebfester geworden, da Verbesserungen bei Metalllegierungen und Bimetallstrukturen entwickelt wurden. Diese Teile müssen spezifikationsgerecht bearbeitet werden, um die höchsten Toleranzen einzuhalten, Umformen allein reicht nicht aus.
Als Metallteile fester wurden, wurden härtere Schneidwerkzeugmaterialien entwickelt, darunter Kohlenstoff-Werkzeugstahl, Schnellarbeitsstahl und Gusslegierungen. Auch Materialien auf Keramikbasis, wie Sinterkarbide und Cermets, wurden verwendet. Die Einführung von Superschleifmitteln hat die Möglichkeiten des Werkzeugherstellers immens erweitert.
Die PKD-Superschleifmittel von GE bestehen aus einer Diamantschicht im Mikrometerbereich – 3.3 × 10-6 Fuß oder 1 × 10-6 Meter –, die an ein Karbidsubstrat gebunden ist. Der PCD ist ein synthetischer Diamant, der aus mehreren Kristallen besteht. Beim Schleifen brechen diese Kristalle ab und hinterlassen scharfe Kanten, um das Polieren fortzusetzen. Die sauberen Kanten der gebrochenen Partikel reinigen die Schleifoberfläche leichter und vermeiden ein Verstopfen der Oberfläche. Diese selbstreinigende Eigenschaft ermöglicht den Betrieb der Schleifscheibe mit höheren Drehzahlen, reduziert die elektrische Belastung und erzeugt weniger Wärme.
Das polykristalline kubische Bornitrid (PCBN) ist eine ähnliche Klasse von Superschleifmitteln, die Diamantkristalle durch Kristalle aus kubischem Bor ersetzt. PKD wird für NE-Anwendungen wie Aluminium und Kupfer sowie für organische Materialien wie Kunststoffe, Gummimischungen und Holz verwendet. PCBN-Werkstoffe werden für eisenhaltige Anwendungen wie Grauguss verwendet. Bei beiden Arten von Superschleifmitteln ist auch die Art und Weise, mit der das Mittel an das Substrat gebunden wird, für die Leistung wichtig. Eine keramische Bindung scheint in vielen Anwendungen Metall- oder Harzbindungen überlegen zu sein, da sie die überlegene Kantengüte der metallgebundenen Mittel und das aggressive Schneiden der Harzmittel zeigt.
Um die Superabrasiv-Schneidwerkzeuge einsetzen zu können, mussten die Werkzeugmacher neue Techniken erlernen. Früher erfolgreiche Kombinationen von Vorschubgeschwindigkeiten und Radgeschwindigkeiten würden keine Qualitätsprodukte produzieren. Infolgedessen hat der Schleifberuf neue Maschinen und Verfahren entwickelt, um mit den neuen Materialien zu arbeiten.
PKD- und PCBN-Schneidwerkzeuge können selbst nur mit härteren Materialien geschliffen werden. Allein Diamantscheiben können die Superschleifmittel schleifen. Die Schleifscheiben müssen hinsichtlich Diamanttyp, Kristallgröße und Brüchigkeit sorgfältig spezifiziert werden, um diese superharten Materialien effizient zu schleifen.