1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды шлифовальных материалов

Абразивные материалы и методы абразивной обработки

Абразивные материалы (абразивы) – материалы, которые используются для зачистки и шлифования поверхностей из металла, пластика, минералов, стекла, дерева и т.д. Они обладают повышенной твердостью, поэтому широко применяются для порезки, хонингования, суперфиниша.

Изготовление любых деталей в производственных условиях предполагает обработку поверхностей абразивами. Доводка готовых изделий осуществляется с помощью абразивного инструментария – наждачной бумаги, шлифовальных кругов, полировальных дисков и т.д. Выбор абразива и метода обработки определяются степенью твердости материала и целями его дальнейшего применения.

Что такое абразивные материал

Абразивными называются материалы, обладающие высокой степенью твердости по сравнению с обрабатываемыми поверхностями. Они предназначены для механической зачистки, порезки, шлифования, полирования или заточки других материалов. Условно все абразивы подразделяют на два типа:

  1. природные;
  2. искусственные (синтетические).

Существует множество материалов с высокими абразивными свойствами, которые применяются в промышленности. Работоспособность абразивов определяется несколькими параметрами:

  • материалом зерна;
  • степенью зернистости;
  • конфигурацией инструментария.

Износоустойчивость шлифматериала зависит от показателей твердости, химической неактивности резцовых составляющих, их термостойкости и т.д. Зачастую под абразивами понимают сверхпрочные материалы, такие как кварц или алмаз. Но в некоторых случаях даже мягкие абразивные материалы могут использоваться для шлифования или полирования.

Абразивной способностью обладают все материалы, имеющие определенную степень твердости, вязкости, износоустойчивости и форму абразивных зерен. Именно на существенном различии степени твердости основаны механические принципы шлифования, порезки и полирования материалов.

Технические характеристики абразивов определяют двумя способами:

  1. по минералогической шкале (шкала Мооса);
  2. вдавливанием пирамиды из алмаза в испытуемый материал.

Под абразивной способностью следует понимать возможность одних материалов обрабатывать другие. В производстве используются только те инструменты, которые обладают достаточной механической прочностью. Это позволяет минимизировать затраты на частую замену разрушившихся абразивов.

Виды абразивных материалов

Абразивные материалы классифицируют по нескольким критериям:

  • степень твердости – сверхтвердые, твердые и мягкие;
  • размер шлифовальных частиц – грубые, средние и тонкие;
  • химический состав – природные и синтетические.

Пригодность абразивных материалов к механической обработке определяется кристаллографическими, термическими, химическими и физическими свойствами. Немаловажное значение в определении степени износоустойчивости абразивов имеет их способность к истиранию, разламыванию и плавлению во время обработки.

Вид абразивного материала определяют по степени его зернистости. Для этого его просеивают через сито с определенным размером ячеек. Величина абразивных зерен характеризуется фракцией. Она может быть мелкой, крупной, предельной, комплексной или основной. После просеивания материала определяется процентное содержание основной фракции, которая впоследствии обозначается индексами Д, Н, В И П.

Твердость абразивных материалов влияет на сферу их применения и особенности механической обработки. Сверхтвердые абразивы с крупными зернами используют для грубой шлифовки и зачистки поверхностей, а более мягкий абразивный материал применяют для полировки и финишной обработки деталей.

Природные абразивные материалы

В большинстве случаев естественный абразивный материал по своим техническим характеристикам – износоустойчивости, твердости, термостойкости – уступает синтетическим абразивам. Тем не менее, многие из них используются в промышленности для порезки и шлифования материалов. К наиболее распространенным из них относятся:

  • гранат – природный минерал, состоящий из смеси изоморфных рядов, используется для резки и шлифовки;
  • алмаз – минерал, обладающий алмазоподобной кубической формой углерода, который применяется для резки сверхпрочных материалов;
  • корунд – бинарное соединение из кислорода и алюминия, использующееся для шлифовки в виде порошка;
  • мел – углекислый кальций, который применяется для очень тонкой абразивной обработки;
  • красный железняк – минерал железа, использующийся для полирования поверхности стекол и металла;
  • пемза – пористая вулканическая порода, которую чаще используют для грубой шлифовки;
  • трепел – сцементированная осадочная порода, которая используется в форме порошка для обработки металла и камней;
  • кварц – диоксид кремния, который используется только в сочетании с водой для пескоструйной обработки камней;
  • наждак – минеральное вещество, в состав которого входит корунд и магнетик; применяется для зачистки, шлифования и полирования поверхностей.

Природные абразивные материалы используют при изготовлении ручного и стационарного оборудования для механической обработки заготовок или готовых деталей. Сфера их применения определяется техническими и абразивными свойствами. Наиболее износоустойчивым и прочным является алмаз, который может использоваться как для порезки материалов, так и для шлифования поверхностей.

Искусственные абразивные материалы

Широкое применение в промышленности нашли синтетические абразивные материалы. В отличие от природных, они обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. Большая однородность основных фракций обеспечивает качественную обработку поверхностей из металла, пластика, стекла, дерева, камня и т.д.

В производственных условиях для шлифования и порезки материалов могут использоваться:

  • эльбор (боразон) – обработка стали и металлических сплавов;
  • купрошлак – механическая очистка деревянных, металлических и бетонных покрытий;
  • бор-углерод-кремний – шлифование стекла, камней, цветных и черных металлов;
  • искусственный алмаз – обработка металлических деталей и камня;
  • карборунд – обработка титана, цветного металла, стали и других сплавов;
  • карбид бора – шлифование черного металла и поверхностей стекла;
  • электрокорунд – преимущественно обработка черных металлов;
  • диоксид титана – полирование деталей из цветных металлов;
  • фианит – обработка металлических поверхностей;
  • диоксид олова – полирование стекол и металлов;
  • стальная дробь – шлифование мягкого камня (мрамора).

Сыпучие абразивные материалы используются в пескоструйной обработке, а также при изготовлении шлифовальных и полировальных кругов. Сверхпрочные абразивы применяют для порезки древесины, стекла или металлических сплавов.

Методы абразивной обработки

Природные и синтетические абразивные материалы успешно применяются в следующих видах механической обработки:

  • круглое шлифование – механическая обработка отверстий, сферических и цилиндрических поверхностей;
  • бесцентровое шлифование – механическая обработка обоймы подшипников, наружных или внутренних поверхностей;
  • плоское шлифование – механическая обработка вертикальных и горизонтальных поверхностей несложной геометрии;
  • ленточное бесцентровое шлифование – обработка сложных профилей и других наружных поверхностей;
  • разрезание – демонтаж и затоговительное производство;
  • притирка – механическое притирание поверхностей;
  • гидроабразивная обработка – струйная очистка различных поверхностей;
  • ультразвуковая обработка – изготовление штампов и пробивка сквозных отверстий в металле;
  • пескоструйная обработка – грубая очистка поверхностей от ржавчины, краски и других типов загрязнений;
  • магнитно-абразивная обработка – очистка и шлифование материалов в магнитном поле с помощью намагниченного сыпучего абразива;
  • хонингование – шлифование отверстий в металлических насосах, трубах, цилиндрах;
  • полирование – устранение шероховатостей на поверхности;
  • суперфиниш – сверхтонкая полировка готовых изделий из металла, стекла, камня и т.д.

Для вышеперечисленных типов обработки используются разные абразивные материалы. Шлифование, пескоструйная очистка и другие типы механической отделки позволяют добиться желаемой степени ровности и гладкости поверхностей.

Виды абразивных инструментов

Качество шлифования и порезки материалов во многом зависит от способа применения абразива. В промышленности все абразивные материалы закрепляются в специальных установках, обеспечивающих максимальную точность производимых работ. К числу наиболее распространенных абразивных инструментов можно отнести:

  • шлифовальные диски;
  • шлифовальные ленты;
  • полировальные круги;
  • наждачную бумагу;
  • бруски для заточки;
  • отрезные круги;
  • галтовочные тела;
  • мелкозернистые пасты;
  • стальную вату;
  • крупные зерна (для пескоструйной обработки).

Абразивными инструментами также считаются абразивные материалы, изготовленные в определенной форме – заточный брусок, отрезной диск и т.д. Их износоустойчивость и эксплуатационные характеристики во многом зависят от качества их крепления к стационарным станкам или ручному инструменту.

Если в инструменте абразив закреплен плохо, то во время работы он будет испытывать избыточную нагрузку, что приведет к выпадению зерен и ухудшению его абразивных свойств. В связи с этим при производстве многих их них стали использовать армирующие сетки из металла и стекловолокна.

Читать еще:  Влагостойкий листовой материал для влажных помещений

Виды шлифовальных материалов

Традиция использовать абразивы уходит корнями в далекое прошлое. Индейцы майя, еще в девятом веке до нашей эры, для того, чтобы украсить зубы драгоценными вставками, просверливали в них отверстия, вращая полую трубочку с нанесенным на нее мелко истолченным в воде кварцем. Это одно из первых документальных свидетельств применения абразивных технологий. Сегодня же область использования абразивов и вовсе необъятна: от каждодневной чистки зубов до высокого искусства балета, воздушные балерины – и те не могут обойтись без абразивов, пуанты необходимо шлифовать.

Виды абразивных материалов

Абразивные материалы делятся по твердости (сверхтвердые, твердые, мягкие), химическому составу и величине шлифзерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах (мк) и мешах(mesh), величине более распространенной в мире.

Абразивы – это твердые мелкие частицы, используемые в свободном или связанном виде для механической обработки изделий. Принцип их действия заключается в удалении материала обрабатываемой поверхности острыми выступами абразива. При этом от абразивных частиц, имеющих, как правило, кристаллическую структуру, откалываются микроскопические крупицы, образуя новые рабочие кромки. Основные характеристики абразивных материалов – микротвердость, механическая прочность, хрупкость и размер зерна.

Материалом для изготовления абразивов могут быть как продукты природного происхождения, так и искусственно созданные. Искусственные применяются шире, отчасти из-за химического состава и физико-механических свойств. Из большого списка искусственных абразивов широкое распространение получили синтетический алмаз, карбиды бора и кремния, кубический нитрид бора (торговая марка – эльбор), электрокорундовые материалы.

Особое значение имеют сверхтвердые абразивные материалы, к которым относятся алмаз и кубический нитрид бора. Инструменты из алмаза эффективны при обработке хрупких и высокотвердых материалов, при чистовом шлифовании, заточке и доводке твердосплавных режущих инструментов, хонинговании. Однако для алмазного инструмента есть ограничение: при обработке сталей происходит диффузионный износ шлифовального зерна, так как углерод из алмаза отбирается сталью. Поэтому стали обрабатываются инертным для них эльбором. В свою очередь, эльбор вступает в химическую реакцию с твердыми сплавами, – здесь необходимы алмазные абразивы.

Производство абразивных материалов

В настоящее время абразивные материалы добываются и производятся синтетически, причем новые синтетические материалы, как правило, более эффективны, чем природные.

Абразивные материалы бывают двух видов по происхождению:

Природные абразивные материалы

Алмаз: Алмазоподобная кубическая аллотропическая форма элементарного углерода, добывается в коренных (кимберлитовые трубки) и россыпных месторождениях.
Корунд: Кристаллический оксид алюминия, то же и сапфир, добывается в россыпях и иногда в рудах.
Гранат: Природный минерал:
Наждак: Природный минерал, состоит из: корунда и магнетита — черного магнитного оксида железа Fe3O4
Кварц: Кристаллическая двуокись кремния, один из наиболее дешевых и доступных абразивных материалов.
Мел: Карбонат кальция, для тонких видов абразивной обработки(притирка, полирование).

Синтетические абразивные материалы

Искусственный алмаз: Синтез при высоком давлении, обработка твердых сплавов, камня, стекла, цветных металлов.
Нитрид бора (боразон): Синтез при высоком давлении, обработка твердых сплавов, камня, черных металлов.
Сплав бор-углерод-кремний: Сплавление бора с углеродом и кремнием в дуговой печи, обработка черных, и цветных металлов, камня, стекла и др.
Карбид бора: обработка твердых сплавов, стекла, черных металлов.
Карбид кремния: обработка твердых сплавов, цветных металлов и титана.
Нитрид кремния: обработка черных и цветных металлов.
Нитрид алюминия: обработка металлов.
Электрокорунд: обработка черных металлов, изредка камня и стекла.
Оксид циркония(фианит): обработка черных и цветных металлов.
Двуокись церия: обработка стекла (полирит).
Двуокись олова: обработка стекла, полирование металлов.
Окись хрома: полирование черных и цветных металлов.
Двуокись титана: полирование цветных металлов.

Новые перспективные абразивные материалы:

Нитрид углерода
Сплав карбид титана-карбид скандия

Применение абразивных материалов и виды абразивной обработки

Абразивные материалы с успехом применяются в следующих видах абразивной обработки:

Шлифование круглое: обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий
Шлифование плоское: обработка плоскостей и сопряженных плоских поверхностей
Шлифование безцентровое кругами:обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др)
Шлифование безцентровое лентой: наружные поверхности, в том числе сложные профили
Шлифование лентой сложных профилей: например шлифование лопаток турбин
Отрезание и разрезание заготовок: заготовительное и монтажное производство, демонтаж конструкций
Притирка: абразивное притирание поверхностей (например седло и игла дизельной форсунки)
Гидроабразивная обработка: струйная и галтование (отливки, паковки, метизы и др)
Пескоструйная обработка: сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок
Ультразвуковая обработка: пробивка отверстий в твердых сплавах, извлечение сломанного инструмента, штампы
Хонингование: обработка отверстий большого диаметра (цилиндры двигателей, насосов и др)
Полирование: окончательное придание зеркального блеска изделиям (чистота поверхности высокая)
Суперфиниширование: окончательное придание наружным, внутренним и сложным профилям высочайшей точности и чистоты поверхности, в том числе алмазное суперфиниширование (точные механизмы, инструмент, детали особо точных приборов, инструментов, оружия и т.д).

Абразивные инструменты принято делить на три вида : гибкие, жесткие и инструменты в виде свободных абразивов и паст.

Свободный (несвязанный) абразив и пасты вызывают меньше всего вопросов. Если вы в походе вышли к водоему, чтобы почистить песком закопченный котелок – вы воспользовались свободным абразивом. Пастами называются смеси абразивных материалов с неабразивными различной густоты, от твердых брикетов до абсолютно жидких. В качестве связки в пастах используются жиры и масла, главным образом, олеин, стеарин и вазелин. Характеристики паст следующие: используемый абразивный материал, зернистость, рецептура неабразивных материалов, концентрация, консистенция. И пасты, и свободный абразив используются для операций доводки.

Гибкие инструменты. К ним относятся шлифовальные шкурки, ленты, лепестковые круги, сетчатые и фибровые диски, щетки из абразивонаполненных волокон.

Шлифовальная шкурка (или наждачная бумага), представляет собой измельченный абразивный материал, нанесенный на основу из бумаги, ткани или синтетического материала. В зависимости от клеящего элемента, они могут быть водостойкими или нет. Из шкурки можно вырезать ленты различной длины и ширины. При склейке концов получается «бесконечная лента». Также из шкурки вырезаются лепестковые круги, хорошо обрабатывающие детали со сложным профилем.

Сетчатые диски получаются путем нанесения абразивного материала на сетчатую основу и используются для полирования и зачистки поверхностей. Жесткие сетчатые диски, изготовленные на основе стекловолокна и лавсана, пригодны для разрезки небольших деталей из дорогостоящих материалов.

Если нанести абразивный материал на фибровую основу (целлюлоза, пропитанная хлористым цинком), то получится фибровый диск для зачистки и полирования. Для подготовки поверхности к нанесению грунта и краски, например, для кузовных работ, такой диск незаменим.

И, наконец, существуют щетки различной формы с металлической или синтетической «щетиной». Щетки применяются для удаления заусенцев, очистки поверхности от окалины, ржавчины, лака и краски, обработки сварных швов, а также для отделки поверхности: матирование, сатинирование, шлифование. Рабочий материал щеток варьируется от стальной и латунной проволоки до пластмассы с карбидом кремния. По структуре проволока может быть плетеной, не плетеной и гофрированной.

Жесткие инструменты

Инструменты фиксированной формы – это круги всех типов, кольца, сегменты, шлифовальные головки, бруски. Помимо абразивного материала определенной зернистости в состав этого вида инструмента входят органическая или керамическая связка и упрочняющие элементы. Инструменты на основе органической связки имеют тепловые ограничения, что требует осторожного использования охлаждающих жидкостей, и подвержены воздействию щелочей. Но эластичность органики делает незаменимым такой инструмент для операций по снятию больших припусков, например, при обдирке.

Читать еще:  Бесплатный сервис расчета строительных материалов скачать бесплатно

Плюсы керамической связки – высокая огнеупорность, химическая и водостойкость. К их недостаткам относится хрупкость и, как следствие, непригодность для работ с высокой ударной нагрузкой. При этом керамическая связка хорошо «держит» форму, что важно при высокоточном шлифовании, имеет высокую износостойкость и выдерживает высокие температуры.

К жестким абразивным инструментам относятся также и многочисленные напильники, рашпили и надфили.

Шлифовка

Шлифовальные операции делят на предварительное и чистовое шлифование.

Примером первого этапа может служить обдирка, то есть удаление больших припусков, которая производится крупнозернистыми обдирочными кругами на органической связке. Обдирка позволяет, например, зачищать дефекты отливок.

При чистовом шлифовании снимается основной припуск, придается форма и достигаются конечные размеры детали. Добиваются этого при помощи различных шлифовальных кругов, подобранных в соответствии с обрабатываемой поверхностью.

Специальные операции

Хонингование – отделочная (чистовая) обработка внутренних цилиндрических поверхностей абразивными мелкозернистыми брусками, закрепленными в специальных «держателях» брусков – «хонах». Это финишная операция, дающая высокую точность обработки: величина припусков при хонинговании не превышает 0,1 – 0,2 мм. Бруски чаще всего изготовляются из электрокорунда и карбида кремния зеленого. Качество автомобильных цилиндров зависит именно от этой операции, потому что малейшая шероховатость немедленно скажется на здоровье “железного коня”.

Суперфиниширование также характеризуется очень малым съемом материала, позволяет полностью избавиться от волнистости поверхности, удалить дефектный слой металла, возникающий при предшествующих операциях. После суперфиниша образуется поверхностный слой без структурных изменений, что крайне важно для деталей, работающих в условиях трения. Бруски для суперфиниширования изготавливаются из тех же материалов, что и инструмент для хонингования. Детали из бронзы, латуни и других цветных металлов обрабатывают в два приема, меняя мягкие бруски на более твердые. Использование инструмента из эльбора на керамической связке придает процессу обработки стабильность.

Галтовка – процесс очистки поверхности небольших заготовок и деталей от заусенцев, окалины, формовочной земли, коррозии и для полирования. Этим способом можно обрабатывать одновременно большое количество деталей, причем они могут быть разных размеров и форм. Во вращающихся барабанах детали избавляются от всевозможных дефектов, перечисленных выше. Перфорированные барабаны, помещенные в водные растворы, используются для полирования. В качестве абразивов применяется бой шлифовальных кругов или специально сделанные из различных материалов галтовочные тела (конусы, призмы, цилиндры).

Более аккуратная обработка получается в вибрационных камерах с абразивные наполнителями. В отличие от барабанов, тонкостенные и хрупкие детали обрабатываются здесь без повреждений. Вибрационное шлифование обеспечивает обработку закрытых и внутренних поверхностей.

Прорезка. Отрезка. Заточка

Прорезка и отрезка отрезными кругами экономична и дает нужный срез, часто не требующий дополнительной обработки. Отрезать кусок металла абразивным кругом, вращающимся на большой скорости, наиболее простой способ.

Заточка и доводка режущих инструментов предпочтительнее на кругах с бакелитовой связкой как более прочных, в две операции. Круги из эльбора делают наиболее качественную заточку, так как обладают высокой режущей способностью, равномерным износом и отсутствием прожогов.

Полирование

Операцию можно разделить на два этапа – предварительное и зеркальное полирование. Один из способов полирования – использование войлочных и матерчатых кругов и головок в сочетании со шлифовальными пастами. Выбор зернистости пасты зависит от требуемого качества. Для достижения максимального блеска необходимо последовательно менять пасты различной зернистости, начиная с более грубой, в процессе работы не забывая менять и сами полирующие круги.

Детали сложной формы обрабатываются жидкостным полированием, когда жидкость под определенным давлением и углом распыляется по поверхности изделия. В зависимости от обрабатываемого материала здесь применяются зерно, порошки или микропорошки из электрокорунда, карбида кремния или гранулированного кварцевого песка. В результате получается матовая поверхность без следов обработки, прожогов и микротрещин, кроме того, процесс повышает износостойкость материала.

Абразивные материалы

Круг отрезной, шлифовальный круг, абразивный круг.

Абразивные материалы (абразивы) (лат. Abrasio — соскабливание), вещества повышенной твердости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки (шлифования, резания, истирания, заточки, полирования и т.д.), других материалов. Естественные абразивы — кремень, наждак, пемза, корунд, гранат, алмаз и другие. Искусственные: электрокорунд, карбид кремния, боразон, эльбор, синтетический алмаз и другие.

Абразивный инструмент служит для абразивной обработки (шлифования, притирки, полирования и др.); изготовляется из абразивов и связки. Бывает жестким (шлифовальные круги, бруски и т.д.) и мягким (шлифовальная шкурка, фибровые диски и т.д.)

Корунд (от санскр. Курувинда — рубин), минерал подкласса простых окислов Al2O3. Примеси Сr, Fe, Ti и др. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Плотность около 4 г/см3. Прозрачные разновидности — драгоценные камни (рубин, сапфир и др.).

Наждак — мелкозернистая горная порода, смесь Корунда (60-70 %) с магнетитом, гематитом и шпинделью.

Электрокорунд — синтетический корунд (91-99% Al2O3), получаемый плавкой глиноземсодержащего сырья в электропечах.

Карбиды — химические соединения углерода с металлами и некоторыми неметаллами, например карбид кальция, карборунд, цементит. Карбиды вольфрама, титана, тантала, ниобия и др. тугоплавки, тверды, износостойки, жаропрочны; входят в состав твердых сплавов, используемых для изготовления резцов, буровых коронок, деталей газовых турбин и реактивных двигателей.(круг отрезной, абразивный круг)

Карборунд (карбид кремния) SiС, бесцветные кристаллы с алмазным блеском, технический продукт. Различают «Зеленый карбид кремния» и «Чёрный карбид кремния». Тугоплавок (tпл 2830 оС) химически стоек, по твердости уступает лишь алмазу и боразону. Используется как абразивный материал и для изготовления деталей химической и металлургической аппаратуры, работающей в условиях высоких температур (шлифовальный круг, абразивный круг).

Шлифование — (от польского szlifowac — точить, полировать, шлифовать) обработка поверхностей абразивным инструментом на станках или вручную. Позволяет получать шероховатость поверхности до 11-го класса.

Шлифовальный станок — станок для обработки материалов шлифованием. По кинематическим особенностям в металлообработке различают Ш.с.: кругло-, внутри-, бесцентрово-, и плоскошлифовальные, планетарные. К ним относятся также: заточные, доводочные, полировальные, и некоторые другие металлорежущие станки работающие абразивным инструментом. В деревообработке различают ленточные, цилиндровые, щеточные и др. Ш.с. В камнеобработке Ш.с. в основном аналогичны плоскошлифовальным (абразивный круг, круг отрезной).

Фибра (от лат. Fibra — волокно), материал, изготовляемый пропиткой, не проклеенной тряпичной бумаги (несколько слоев) концентрированным раствором хлорида цинка.

Шлифматериалы из карбида кремния применяют для обработки различных материалов как, в свободном, так и связанном виде. Абразивный инструмент из зеленого карбида кремния (63С, 64С), используют для предварительного и окончательного шлифования твердых сплавов, быстрорежущих закаленных сталей, азотированной стали, белого чугуна, сплавов цветных металлов, твердых минералов, керамики, фарфора, стекла и др. Шлифматериалы из черного карбида кремния (54С, 53С, 52С, 51С) применяют для обработки чугуна, природного камня, сплавов цветных металлов, стекла, пластмасс, кожи, резины.
Электрокорунд — искусственный корунд, получаемый плавкой боксита или глинозема в электрической дуговой печи. Промышленность производит несколько видов электрокорунда: нормальный, белый, хромотитанистый, циркониевый, магниево-кремниевый, сферокорунд и формокорунд. Ранее выпускались так же хромистый и титанистый электрокорунды, монокорунд.

Читать еще:  Ванна под ключ с материалами

Нормальный электрокорунд (14А, 13А) получают восстановительной плавкой шихты, состоящей из бокситового агломерата, углеродистого материала и чугунной стружки.
Окраска нормального электрокорунда меняется от бесцветной до светло- и темно-коричневой. Плотность 3,85—3,95 г/см3, микротвердость—18,9—19,6 ГПа.
Нормальный электрокорунд марки 14А используют для изготовления инструмента на керамической и органической связках, шлифовальной шкурки, а также на операциях обработки свободными абразивными зернами, марки 13А — для изготовления инструмента на органической связке и для других целей.

Белый электрокорунд (25А, 24А) получают плавкой глинозема. Плавку производят непрерывным способом с периодическим выпуском расплава в изложницы.
Основная составляющая продукта — корунд (98—99%), в небольшом количестве (1—2%) присутствуют примеси.
Зерна бесцветные и прозрачные, иногда слабо-розового или другого оттенка вследствие присутствия незначительных количеств изоморфных примесей ионов-красителей.
Плотность белого электрокорунда 3,90—3,95 г/см3, микротвердость 19,6—20,9 Гпа.
Шлифовальные материалы из белого электрокорунда используют для изготовления абразивного инструмента на керамической связке и шлифовальной шкурки. Микрошлифпорошки белого электрокорунда применяют на операциях обработки свободными абразивными зернами.

Хромотитанистый электрокорунд (95А, 94А) производят плавкой в электрической дуговой печи глинозема с добавлением легирующих компонентов (оксидов хрома и титана).
Легирование двумя компонентами дает возможность улучшить абразивные свойства материала. Шлифовальные материалы из хромотитанистого электрокорунда благодаря своим высоким абразивным свойствам вытеснили на ряде ответственных операций абразивной обработки шлифовальные материалы из хромистого электрокорунда, который, как уже отмечалось, в настоящее время не производится. Область применения — производство абразивного инструмента, шлифовальной шкурки, обработка свободными абразивными зернами.

Циркониевый электрокорунд (38А) представляет собой разновидность электрокорунда, получаемого при плавке в электрической дуговой печи шихты, в состав которой входит сырье, содержащее глинозем и оксид циркония.
Плотность циркониевого электрокорунда 4,05—4,15 г/см3, микротвердость 22,6—23,5 ГПа. Шлифовальные материалы из циркониевого электрокорунда используют в производстве обдирочных кругов. Коэффициент шлифования инструмента из циркониевого электрокорунда на обдирочных операциях не менее чем в 10 раз превышает этот показатель для инструмента из нормального электрокорунда.

Магниево-кремниевый электрокорунд получают плавкой в дуговых электрических печах глинозема с добавками оксидов магния и кремния.
Области применения магниево-кремниевого и хромотитанистого электрокорундов аналогичны.

Сферокорунд (ЭС) — абразивный материал, получаемый из расплавленного оксида алюминия в виде полых корундовых сфер. Шлифовальные круги, изготовляемые из сферокорунда на различных связках, могут быть эффективно применены для обработки труднообрабатываемых материалов (жаропрочных сплавов, нержавеющих сталей), а также мягких и вязких материалов: кожи, резины, пластмассы, цветных металлов и др. При работе шлифовального круга сфера разрушается и обнажает острые режущие кромки, что обеспечивает производительное шлифование при малом тепловыделении. Сферокорунд используют также при изготовлении некоторых видов огнеупорных изделий. Теплопроводность таких изделий в два раза ниже, чем литых малопористых огнеупоров.

Формокорунд получают методом экструдирования специально подготовленной шихты с последующим спеканием при температуре 1700° С. Мелкая кристаллизация формокорунда, высокие прочностные свойства, хорошая самозатачиваемость обуславливают преимущественное использование его в производстве абразивного инструмента для тяжелых обдирочных работ.
— отрезной круг
— абразивный круг

Зернистость шлифовального материала

При выборе инструмента для операции абразивной обработки существенное значение имеет зернистость абразивного материала. Зернистость выбирается в зависимости от следующих факторов:
· количества снимаемого при обработке материала;
· требуемой шероховатости и точности обработки поверхности;
· физических свойств обрабатываемого материала;

Крупнозернистые инструменты применяются:
· при обдирочных и предварительных операциях с большой глубиной резания, когда удаляются большие припуски;
· при работе на станках большой мощности и жесткости;
· при обработке материалов, которые вызывают заполнение пор круга и засаливание его поверхности, например при обработке латуни, меди и алюминия;
· при большой площади контакта круга с обрабатываемой деталью, например при использовании высоких кругов, при плоском шлифовании торцом круга, при внутреннем шлифовании.

Средне- и мелкозернистые инструменты применяются:
· для получения шероховатости поверхности 0,320—0,080 мкм;
· при обработке закаленных сталей и твердых сплавов;
· при окончательном шлифовании, заточке и доводке инструментов;
· при высоких требованиях к точности обрабатываемого профиля детали.
С уменьшением размера абразивных зерен повышается их режущая способность за счет возрастания числа зерен на единице рабочей поверхности, уменьшения радиусов округления зерен, меньшего износа отдельных зерен. Однако уменьшение размера зерен приводит к значительному уменьшению пор круга, что вызывает необходимость снижения глубины шлифования и величины снимаемого на операции припуска. Чем мельче абразивные зерна в инструменте, тем меньше в единицу времени снимается материала с обрабатываемой заготовки.
Мелкозернистые инструменты обладают меньшей способностью к самозатачиванию по сравнению с инструментом более крупной зернистости, в результате чего быстрее притупляются и засаливаются. В настоящее время все более широкое применение находят абразивные инструменты так называемых промежуточных (20, 32 и 63) зернистостей. Применение шлифовальных кругов зернистостью 32 вместо шлифовальных кругов зернистостью 40 позволяет повысить стойкость кругов до 60% и снизить шероховатость обработанной поверхности. Замена кругов зернистостью 40 кругами зернистостью 63 при предварительном и комбинированном шлифовании повышает съем металла до 20% при одновременном увеличении стойкости кругов до 18%. Таким образом, рациональное сочетание режима обработки, правки инструмента и зернистости позволяет получать высокие точность и качество обработки поверхности.
Инструменты из алмазов и эльбора, изготовляемые зернистостью 25 и мельче, применяются при предварительном и окончательном шлифовании заготовок.
— отрезной круг,
— алмазный круг
— круг лепестковый торцевой
— шлифовальный и обдирочный круг

Шлифовальная шкурка — абразивный инструмент на гибкой основе с нанесенным на нее слоем или несколькими слоями шлифовального материала, закрепленного связкой. Применяется в виде шлифовальных листов, бесконечных лент, бобин, дисков, трубок, колец, конусов, лепестковых шлифовальных кругов и др.

Основа. В зависимости от назначения шлифовальной шкурки и требований к прочности при эксплуатации для ее изготовления применяют ткани хлопчатобумажные, смешанные, (основа — хлопчатобумажная, уток — вискозная техническая нить), синтетические (капрон, лавсан), бумагу, фибру, комбинированную основу (ткань + бумага).
Выбор основы обусловлен нагрузками при шлифовании. Саржа особо легкая, легкая и средняя применяются для изготовления шкурки, предназначенной для работы со средними нагрузками. Такие ткани, как саржа утяжеленная, ткань с вискозно-технической нитью в ухке, применяются на особо тяжелых операциях. Шифон капрон, плащевая ткань предназначены для изготовления более эластичной шкурки. Бумаги марок 0-140 (П1) и 0-200 (П2) используются при изготовлении неводостойкой шкурки, предназначенной для работы со средними нагрузками, а бумаги марок 0-240 (П5) и БВ-225 (П9) — при изготовлении неводостойкой шкурки, предназначенной для работы с большими нагрузками.

Связка. Для изготовления шлифовальной шкурки применяют связки различных видов и марок. При изготовлении неводостойких тканевых, бумажных и комбинированных шкурок, предназначенных для абразивной обработки без охлаждения или с применением СОЖ на основе масла, керосина и уайт-спирита, используется мездровый клей, мездровый клей в сочетании с фенолформальдегидными смолами, казеиновый клей.
Для изготовления шлифовальной шкурки на фибровой основе применяются органические связки — жидкий бакелит и фенолформальдегидные жидкие смолы.
Шлифовальные материалы. Шлифовальную шкурку изготовляют из нормального, белого и легированного электрокорундов, зеленого и черного карбидов кремния, граната, хромотитанистого электрокорунда, эльбора и алмаза. Выбор вида шлифматериала для изготовления шкурки зависит от обрабатываемого материала.

Наиболее частые вопросы у потребителей абразивных материалов:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector