Абразивные материалы

Абразивная холодная обработка применяется на разных поверхностях и в самых разных сферах. Сайт RMNT выяснит, что именно можно обрабатывать абразивными материалами, какой инструмент для этого нужен, какие

Какие инструменты используют для абразивной обработки металлов

Инструменты для шлифовки, полировки, доводки и другой механической обработки деталей изготавливаются из натуральных горных пород и минералов, или искусственных материалов.

Природные абразивы:

  • Кварц;
  • Корунд;
  • Наждак;
  • Алмаз;
  • Пемза.

Искусственные абразивы:

  • Эльбор;
  • Электрокорунд;
  • Синтетический алмаз.

Все эти материалы состоят из кристаллитов (абразивных зерен), которые выступают в роли маленьких резцов. Когда резцы проходят по поверхности детали, они снимают ее небольшой верхний слой.

Поскольку кристаллы у всех материалов имеют разный размер, они оставляют следы разной глубины и размера на металле.

К примеру, для черновой обработки используются крупнокристаллические абразивы, а для конечной – мелкокристаллические.

Инструменты могут быть жесткими, когда зерна связаны между собой (бруски, круги, сегменты и т.д.), или мягкими, когда зерна клеятся на специальную основу в виде бумаги, ткани, кожи и других эластичных материалов (шкурка, шлифовальная лента). Также отдельно выделяют порошковые абразивы, из которых изготавливают пасту, и используют ее в свободном виде.

Абразивная обработка металла может осуществляться сразу несколькими инструментами для повышения полученного эффекта.

Примечания

modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 21 февраля 2020 в 23:45.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Что такое абразивные материалы

Абразивы — это материалы, отличающиеся твердостью, превосходящей прочие типы материалов (даже металлы). Это твердые мелкие частицы, применяемые в свободном либо связанном виде (например, в виде какой-либо формы, зафиксированные на поверхности и пр.).

Абразивы предназначены для механической обработки различных материалов, снимания с них тончайшего слоя острыми выступами своих частиц. По сути, абразивными свойствами располагает любая твердая структура по отношению к менее твердой. Однако в промышленных масштабах используются лишь конкретные виды абразивных материалов.

Видео по теме

© рмнт.ру, Игорь Максимов

18.05.20

Виды связок абразивных частиц

Прочность и твердость инструмента во многом зависят от связки, соединяющей абразивные частицы, которые бывают:

  • Неорганическими. Для относящейся к ним керамической связки характерны: огнеупорность, стойкость к воздействию воды и химически активных сред. К недостаткам можно отнести низкую устойчивость к изгибанию и ударам. Инструмент на керамической связке применяется практически во всех операциях, кроме обдирочной. Он хорошо отводит тепло и сохраняет форму профиля, но для обдирки его использовать нельзя из-за ее хрупкости.
  • Органическими. Представитель этой группы — бакелитовая связка. Более упругая и прочная, по сравнению с керамической. Инструмент на такой связке может иметь уникально малую толщину — до 0,5 мм (для отрезки и прорезки). Минус бакелитовой связующей — слабая устойчивость к СОЖ, в которых содержатся щелочные компоненты. Приспособления на бакелитовой связке применяются на обдирке и для плоского шлифования.

Какие процессы относятся к абразивной обработке

Использование специальных абразивных инструментов просто необходимо, если поверхностям деталей нужно придать свойства, которые не могут придать другие металлообрабатывающие станки и инструменты, например, гладкости, остроты лезвий режущих элементов, или сверхточного размера мелких частей изделий.

Процессы абразивной обработки могут включать в себя:

  • Шлифование;
  • Полирование;
  • Притирка и доводка;
  • Хонингование и прочие процессы.

Остановимся на каждом процессе более детально, и рассмотрим, какие инструменты используются для достижения определенных целей.

Шлифование – применяется для шлифовки поверхностей и затачивания ножей режущих инструментов, для такого вида обработки используются твердые инструменты, такие как сегменты, круги или бруски;

Полирование – придание поверхности идеальной гладкости, для этого вида обработки используются круги из фетра или сукна, на поверхность которых наносят абразивную пасту или порошок, смоченный жидкостью, также возможно полирование деталей в барабанах, куда также заливается жидкость с абразивами;

Доводка – специальный процесс для получения более точных размеров изделий и их идеальной состыковки между собой, осуществляется при помощи притира – инструмента, на поверхность которого наносят мелкокристаллические абразивы, смоченные водой;

Хонингование – конечный процесс обработки отверстий, проводится после сверления, литья или штамповки при помощи специального инструмента – хона, он состоит из стержня, на котором закреплено несколько кругов (3-5 штук), состоящих из мелкозернистого абразива.

Классификация абразивных материалов

Абразивы характеризуются очень большим количеством весьма разнообразных признаков. Они отличаются друг от друга по исходному сырью, структуре, свойствам, способу изготовления, промышленному назначению, форме, условиям применения и пр., что чрезвычайно затрудняет их классификацию.

В группу дисперсных абразивных материалов входят вещества в виде кристаллов, зерен и порошков, частично служащих полуфабрикатами для приготовления абразивных изделий, частично используемых непосредственно в абразивных процессах. В табл. 1 дана величина зерен крупных и средних номеров абразивов, предусмотренная рядом действующих норм.

Табл. 1. Величина зерна различных крупных и средних номеров абразивов.

№ зернистости

Размер в мм

№ зернистости

Размер в мм

от

до

от

до

10

1,68

2,00

36

0,35

0,50

12

1,41

1,68

46

0,25

0,35

14

1,19

1,41

60

0,177

0,25

16

0,84

1,19

80

0,149

0,177

20

0,71

0,84

100

0,125

0,149

24

0,59

0,71

120

0,105

0,125

30

0,50

0,59

Особо тонкие порошки называются минутниками. Название они получили по времени (в мин.), необходимому для отделения каждого номера в столбе спокойной воды после предварительного взмучивания суспензии.

Минутники изготовляются из естественного и искусственного корунда, карборунда, алмаза, а также из наждака и кремнеземных абразивов. Наибольшее количество минутников вырабатывается из естественного корунда Семиз-Бугу. В последнее время организуется производство минутников из искусственных абразивов. Частично минутники изготовляются из отходов, получаемых при дроблении и рассеве корунда

Абразивные материалы классификация силикатов

Такие элементы представлены химическими соединениями диоксида кремния и оксидов металла. Стоит отметить, что в природе эти вещества встречаются в двух видах: аморфном и кристаллическом.

Пемза и пумицит образовываются высокопористым вулканическим стеклом. Они наиболее часто применяются в качестве чистящих порошков и мыла. Гранаты – силикатная группа, имеющая усложненный химический состав, также широко применяется при осуществлении строительных работ.

Альмадин – материал, который часто используется при обработке древесного массива. Поэтому деревообрабатывающая промышленность – его сфера. Для работы альмадин измельчают, сортируют по фракции и наносят на бумагу. Последняя вместе с элементом применяется для чистовой обработки твердых пород древесины. Незначительное количество гранатов задействуют для шлифования каменных пород и стекла.

Шкурка шлифовальная тканевая


Тканевая шлифовальная шкурка (ее также называют шлифшкурка) нашла достаточно широкое применение во многих промышленных отраслях. Так, ее используют в и металлургии, и в авиации, и в мебельной, деревообрабатывающей, строительной и электронной промышленности, а также во многих других.
Если говорить о применении шлифшкурки более конкретно, то ее традиционно используют для чистовых, получистовых и обдирочных операций, а также при наружном, плоском, бесцентровом и внутреннем шлифовании разнообразных деталей.

Что касается материалов, которые могут быть обработаны при помощи шлифшкурки – то их перечень поистине безграничен, но самыми обыденными и часто встречающимися можно назвать титановые жаропрочные сплавы, древесину, конструкционные стали, стекло, бронзу, кожу, мрамор, алюминий, чугун.

Благодаря тому, что шлифшкурки весьма эластичны, их легко можно использовать при обработке криволинейных сложных поверхностей, а также при размерном и декоративном шлифовании.

Виды абразивных материалов

Абразивные материалы отличаются по разным параметрам. Так, они классифицируются по твердости (бывают мягкие, твердые, сверхтвердые), своему химическому составу, размеру зерна (могут быть крупные, средние, тонкие, особо тонкие).

По своему происхождению выделяют абразивы трех типов.

1. Природного (или естественного) происхождения. Это песок, гранат, цирконий и пр.

2. Искусственного (или синтетического, производственного) происхождения. Данные материалы изготавливаются специально для абразивной обработки. Наиболее распространенными являются искусственный алмаз, карбид кремния, бора, электрокорунд, кубический нитрит бора.

3. Абразивы из побочных продуктов производства: с/х остатки, шлаки от выплавки металлов (например, никельшлак), от работы электростанционных котельных. Данные материалы доступны, имеют разнообразные размеры частиц, низкую стоимость.

Брусок для заточки ножей и шлифования


Бруски для заточки ножей и шлифования – это достаточно популярные абразивные инструменты, которые преимущественно применяются при ручной заточке. В том случае, если с данным инструментом вы планируете работать впервые – приобретите максимально длинную модель, при этом ширина особого значения не имеет.
Бруски для заточки бывают разными. Самые традиционные такие бруски – это бруски так называемые натуральные. При этом их прямыми конкурентами являются синтетические бруски.

Естественные абразивные материалы

Рассмотрим некоторые из природных абразивов.

Алмаз является наиболее твердым из природных материалов, состоящим из чистого углерода. В природе он встречается, как правило, в виде россыпи кристаллов. Алмазы бывают ювелирные и технические (именно они применяются в качестве абразивов).

Шлифовальный круг из алмаза

Гранат — это минерал, состоящий из алюмосиликатов извести, магнезии и других примесей. Он может быть окрашен в разные цвета, за исключением синего. Используется в измельченном виде: частицы наносятся на шкурки для шлифования.

Корунд состоит из кристаллической окиси алюминия с примесями, отличается окраской от синеватой до коричневой. При этом твердость материала снижается с повышением содержания в нем окиси железа.

Наждак — смесь корундовых зерен с магнезитом и прочими минералами.

Кварц представляет собой оксид кремния кристаллической формы. Разновидностью кварца является кремень: он состоит их кремнезема, в природе встречается в виде массивных горных пород.

Пемза — это пористая структура вулканического происхождения, состоит из кремнезема и глинозема.

Мел — карбонат кальция, с помощью которого возможны тонкие виды обработки (полирование, притирка).

В каких сферах используется абразивная обработка

На предприятиях, выпускающих детали или их части, непременно используется абразивная обработка металла, поскольку этот процесс помогает достичь высокой точности выполнения и придать готовым изделиям необходимый внешний вид и качественные характеристики.

Особенно актуальным данный вид обработки является для производств, которые создают мелкие детали для машиностроения, поскольку в этой отрасли точное соответствие продукции чертежам – это залог успеха.

На данный момент включить все инструменты данного типа можно в автоматизированную линию, также их можно использовать вручную.

Ручная абразивная обработка металла актуальная для небольших мастерских, более крупным компаниям с серийным и массовым производством целесообразнее оснащать цеха автоматическими агрегатами.

Компоненты порошка

Купершлак и никельшлак

Как расходный материал наполнитель для пескоструйного инструмента может быть представлен любой массой, состоящей из твердотельных частиц. Гидроабразивные аппараты, например, могут по несколько раз использовать кремниевый песок с добавлением мелкой металлической стружки. Классический же состав абразивного порошка представлен следующими элементами:

  • Диоксид кремния. Основа, составляющая порядка 40-50% от всей массы.
  • Оксид железа. Рабочая и наиболее эффективная часть с точки зрения физического воздействия (18-25%).
  • Оксид кальция (10-15%).
  • Оксид магния (8-10%).
  • Оксид алюминия (4-5%).
  • Сера (до 0,4%).
  • Никель (до 0,2%).

Неметаллические элементы, как правило, используются не для повышения производительности порошка как средства механического воздействия. Обычно эти компоненты добавляют с целью улучшения защитных свойств массы в периоды хранения и временного содержания в неблагоприятных условиях.

Другие случаи истирания

Помимо вышеупомянутых применений формования и отделки, абразивные материалы также могут использоваться для подготовки поверхностей к нанесению какой-либо краски из клея. Чрезмерно гладкая поверхность может препятствовать прилипанию краски и клея настолько сильно, насколько это позволяет неровная поверхность. Наборы для ремонта надувных шин (которые, в частности, на велосипедах, на самом деле являются заплатами для камеры, а не для шины) требуют использования абразива, чтобы самовулканизирующийся цемент прилипал прочно.

Люди, которые используют ножи по стеклянным или металлическим разделочным доскам , непреднамеренно истирают лезвия своих ножей. Давление на острие лезвия может легко создать микроскопические (или даже макроскопические) порезы в доске. Эта резка – готовый источник абразивного материала, а также канал, полный этого абразива, по которому скользит кромка. По этой причине и без учета пользы для здоровья деревянные доски гораздо более желательны. Похожая ситуация возникает и со стеклорезами . Стеклорезы имеют дисковые лезвия, которые предназначены для катания, а не скольжения. Они никогда не должны возвращаться к уже выполненному сокращению.

Нежелательное истирание может быть результатом присутствия углерода в двигателях внутреннего сгорания . В то время как более мелкие частицы легко транспортируются системой смазки, более крупные частицы углерода могут истирать компоненты с жесткими допусками . Углерод возникает из-за чрезмерного нагрева моторного масла или неполного сгорания . Эта сажа может содержать фуллерены, которые известны своей чрезвычайной твердостью, а также небольшим размером и ограниченным количеством, что ограничивает их действие.

Абразивные жидкости

Процент содержания твердых частиц в разных абразивных продуктах может значительно различаться. Иногда они включаются в жидкую среду — в этом случае речь идет об абразивной жидкости. Примерами являются чистящие жидкие средства (средства бытовой химии), краски с содержанием кварцевого песка, песочные суспензии, каустизационный шлам, продукты пищевого производства (сахарные суспензии, шоколадные пасты с кусочками орехов), косметологии (скрабы, абразивные зубные пасты) и пр. Конечно, не все они применяются для обработки поверхностей. Тем не менее данные среды обладают абразивными свойствами, что нужно учитывать при подборе оборудования, которое с ними работает.

Подробнее про перекачку абразивных жидкостей можно почитать тут: https://www.arkronix.ru/fluid-types/abrazivnye-zhidkosti/

Скраб для тела

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.

Новинки в области абразивной обработки металла

Узнать, как осуществляется абразивная обработка металла на лучших предприятиях нашей страны и за рубежом, можно будет на специализированной выставке «Металлообработка», которая состоится в ЦВК «Экспоцентр».

Мероприятие международного масштаба соберет под одной крышей представителей крупнейших компаний, которые предлагают оборудование и инструменты нового поколения для обработки металла.

В выставке будут участвовать экспоненты из разных стран мира, свои наработки и товары представят специалисты более тысячи разных компаний.

Металлообрабатывающие станки и комплексы

Станки для обработки металлаМодели токарно-винторезных станков

Виброгалтовка и абразивы для нее


Виброгалтовка – это процесс влажной абразивной обработки, которая выполняется на специальной установке, которая, в свою очередь, непременно должна быть оснащена подводом и стоком воды. Особое внимание стоит обратить на то, что обычно установки, на которых будет проводиться такого вида галтовка, обязательно должны быть оснащены техпроцессом.
Что касается абразивов для виброгалтовки, то они, традиционно, многоразовые и одного такого абразива может хватить вам на несколько месяцев.

Внешние ссылки

  • «Абразивы»  . Новая энциклопедия Кольера . 1921 г.
  • Metal and Composite Finishing Inc., Техническая информация по абразивным материалам

Применение абразивов

Люди издревле использовали абразивы. Например, индейцы майя в IX в. до н. э. украшали зубы драгоценными камнями, отверстия в них они просверливали трубочками, на которые был нанесен истолченный кварц.

Шлифование металлических изделий

Сегодня же сфера применения абразивных материалов очень широка. Например, они незаменимы в металло- и деревообработке, строительстве. Применяются абразивы и в быту. Так, в каждом доме есть наждачная бумага, пемза, пилки для ногтей (они также покрыты очень мелкими полирующими частицами).

#ФОРМА#

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...