El término superabrasivos se utilizó para describir nuevas opciones para herramientas de corte basadas en un material de diamante policristalino (PCD) desarrollado por General Electric (GE) Company en los EE. UU. En la década de 1970. Estos compuestos muy duros y quebradizos supusieron una mejora en las herramientas de lijado y corte disponibles, aunque requerían nuevas técnicas para su uso adecuado. Los materiales son tan duros que solo se pueden usar ruedas de corte de diamante para dar forma a las herramientas de corte hechas de estos compuestos.
Para que un material pueda pulir a otro, el primer material debe ser más duro que el segundo. La dureza es un valor semicuantitativo y se refiere a la capacidad general de un material para evitar roturas con la aplicación de fuerza. La dureza generalmente se asocia con robustez en uso y larga vida. Los materiales utilizados en piezas críticas se han vuelto más duros y más resistentes a la abrasión a medida que se han desarrollado mejoras en las aleaciones metálicas y las estructuras bimetálicas. Estas piezas deben mecanizarse según las especificaciones para cumplir con las tolerancias más altas, ya que la formación por sí sola es insuficiente.
A medida que las piezas metálicas se hicieron más fuertes, se desarrollaron materiales para herramientas de corte más duros, incluido el acero al carbono, el acero de alta velocidad y las aleaciones fundidas. También se emplearon materiales a base de cerámica, como en carburos cementados y cermet. La introducción de superabrasivos amplió enormemente las opciones disponibles para el fabricante de herramientas.
Los superabrasivos GE PCD consisten en una capa de diamante del tamaño de una micra (3.3 × 10-6 pies o 1 × 10-6 metros) unida a un sustrato de carburo. El PCD es un diamante sintético que consta de varios cristales. Durante el pulido, estos cristales se desprenden y dejan bordes más afilados para continuar el pulido. Los bordes limpios de la partícula rota limpian la superficie de pulido más fácilmente, evitando taponar la superficie. Este atributo de autolimpieza permite que la muela se opere a velocidades más altas, reduce la carga eléctrica y produce menos calor.
El nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN) es una clase similar de superabrasivos que sustituye a los cristales de diamante por cristales de boro cúbico. El PCD se utiliza para aplicaciones no ferrosas, como aluminio y cobre, y para materiales orgánicos, como plásticos, compuestos de caucho y madera. Los materiales PCBN se utilizan para aplicaciones ferrosas, como el hierro fundido gris. En ambos tipos de superabrasivos, el medio por el cual el agente se une al sustrato también es importante para el rendimiento. Una unión vitrificada parece ser superior a las uniones de metal o resina en muchas aplicaciones, mostrando el acabado de borde superior de los agentes de unión de metal y el corte agresivo de los agentes de resina.
Para utilizar las herramientas de corte superabrasivas, los fabricantes de herramientas tuvieron que aprender nuevas técnicas. Las combinaciones anteriormente exitosas de velocidades de alimentación y velocidades de rueda no producirían productos de calidad. Como resultado, la profesión de pulido ha desarrollado nueva maquinaria y procesos para trabajar con los nuevos materiales.
Las herramientas de corte de PCD y PCBN solo pueden rectificarse con materiales más duros. Solo las muelas de diamante pueden triturar los superabrasivos. Las ruedas deben especificarse cuidadosamente en cuanto al tipo de diamante, el tamaño del cristal y la friabilidad para triturar de manera eficiente estos materiales superduros.