Назначение и форма шлифовальных инструментов

Что такое абразивные материалы

Абразивы

это материалы, которые тверже других типов материалов (даже металлов). Это твердые мелкие частицы, которые используются в свободном или связанном виде (например, в виде какой-либо формы, закрепленной на поверхности и т п.).

Абразивы предназначены для механической обработки различных материалов, снятия с них тончайшего слоя с острыми выступами частиц. На самом деле любая твердая структура обладает абразивными свойствами по сравнению с менее твердой. Однако в промышленных масштабах используются только определенные типы абразивных материалов.

Углерод.

Алмаз, кристаллический углерод, является самым твердым из известных веществ. По этой причине, несмотря на его высокую стоимость, он широко используется для шлифовки и полировки алмазов и других твердых материалов, а также более мягких неметаллических материалов, таких как стекло и камни. Прозрачные камни, относительно свободные от дефектов, используются для изготовления тяговых насадок (деталей волочильных машин), правки шлифовальных кругов и других точных работ. Карбонадо, или черный алмаз, с мелкозернистой структурой непрозрачен и прочен.

Он используется для бурения горных пород и шлифовки шлифовальных кругов. Драгоценный камень (мелкий технический алмаз) характеризуется высокой концентрацией дефектов, а по способности пропускать свет варьируется от полупрозрачного до непрозрачного. Шарик дробят для использования на шлифовальных кругах и тонкой полировки инструментом с произвольной ориентацией режущих кромок.

Искусственные технические алмазы, обладающие всеми физическими свойствами природных алмазов, получают с помощью высокотемпературного процесса высокого давления. Этот процесс был разработан Физическим институтом АН СССР и компанией General Electric в 1950-х годах. ФИЗИКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ См также

Примерно в 1940 году большое значение приобрело производство алмазных шлифовальных кругов на связке. В качестве связующих использовались керамика, смола, металлический порошок. Диск с алмазной режущей кромкой представляет собой цельный металлический диск со скошенными канавками, прорезанными по периферии; в канавки вставляют относительно крупные алмазы, после чего канавки забивают или плотно прикатывают друг к другу.

Лезвия с режущей кромкой дешевле шлифовальных кругов, но быстрее изнашиваются. Относительно крупные алмазы, обычно в связке из порошкового металла, часто используются в качестве режущей кромки сверл, используемых для бурения скважин.

Абразивные материалы. Основные свойства, параметры и рекомендации по применению.

Для любого абразивного инструмента основным компонентом является абразивный материал, свойства которого зависят, прежде всего, от эффективности абразивной обработки. Нормативные показатели абразивных материалов не отражают их основных свойств и не позволяют определить степень их использования в составе абразивного инструмента.

Классификация абразивных материалов носит четкую информацию и предусматривает два класса: искусственные (синтетические) и натуральные. К искусственным абразивам относятся электрокорунд (нормальный, белый, легированный, монокорунд, спеченный корунд (формокорунд), абразивы SG; зеленый и черный карбиды кремния.

Карбид бора, синтетические алмазы и материалы на основе кубического нитрида бора (эльборон, гексанит, марки кубонита и др.).)) выделяются в самостоятельную группу сверхтвердых материалов. К природным абразивам относятся природные алмазы, природный корунд, гранат, кремень и др., не имеющие критического промышленного значения.

Для всех вышеперечисленных абразивных материалов существуют стандарты, регламентирующие их свойства (химический состав, насыпная плотность, разрушение…) и назначение. Но стандартные характеристики того или иного абразива отражают узкий диапазон свойств без сравнения с другими подобными материалами.

Основным свойством абразивных материалов является их высокая твердость по сравнению с другими материалами, так как именно это свойство дает возможность одному телу обрабатывать поверхность другой, менее твердой.

Наиболее распространенным методом определения твердости материалов является метод царапин, основанный на том, что кончик одного тела с определенной силой проводят по поверхности другого и более твердое тело оставляет на поверхности более мягкую царапину, глубина из которых зависит от свойств тестируемого тела. На основе этого принципа была составлена ​​шкала твердости Мооса, согласно которой материалы имеют следующие баллы, по возрастанию твердости:

1 — тальк; 2 — гипс; 3 — известняковый шпат; 4 — плавиковый шпат; 5 — апатит; 6 — полевой шпат; 7 — кварц; 8 — топаз; 9 — корунд; 10 — ромб.

Эта шкала была расширена Риджуэем, Баллардом и Биллеем, которые предложили 15-балльную шкалу для определения твердости материала:

1 — тальк; 2 — гипс, алюминий; 3 — известковый шпат, медь, латунь; 4 – плавиковый шпат, никель; 5 — апатит, мягкая сталь; 6 — полевой шпат, легированная сталь; 7 — стакан; 8 — кварц, кремень, стеллит; 9 — топаз, высокоуглеродистая закаленная сталь; 10 — граната; 11 — цирконий, твердый сплав на основе карбида тантала; 12 — электрокорунд, твердый сплав на основе карбида вольфрама; 13—карбид кремния; 14 — карбид бора; 15 — ромб.

Эти шкалы являются относительными и обеспечивают приблизительное относительное сравнение твердости различных материалов.

По твердости абразивных материалов, определяющей их абразивные свойства, наиболее объективный показатель микротвердости получен на приборе ПМТ-3 (путем вдавливания алмазной пирамидки в поверхность испытуемого материала при постоянной нагрузке 1,96 Н). Стандартный показатель разрушения (хрупкости), определяемый на приборе ПКЗ, определяет способность к самозатачиванию в процессе шлифования. Способность к разложению определяют путем измельчения абразивного материала определенной зернистости (3) с использованием абразивных тел (2) на устройстве, работающем по принципу лабораторной шаровой мельницы (1).

Критерием разрушения испытуемого помола зерна является процентное содержание в продуктах его помола фракций зерна, прошедших через контрольные сита с числом ниже испытуемых размеров зерна.

От стойкости зерен износа к механическому изнашиванию (сопротивлению истиранию) также зависят режущие свойства инструмента, производительность процесса шлифования и качество подложки. Износостойкость абразивных материалов определяют на типовом агрегате типа АСЗ-4.

Эти показатели, приведенные в таблице 1, достаточно наглядно показывают основные характеристики абразивных материалов в сравнении:

Таблица 1

Абразивный материал	Микротвердость, ГПа	разлагаемость ,%	Относительная износостойкость
Ф 60	Ф 40	Ф 14
Оксид алюминия нормальный	18,9…19,6	51…52	49…51	52…53	2,5
Оксид алюминия белый	19,6…20,9	46…48	43…45	50…52	2,7
Электрокорунд хром-титан и хром	19,6…22,6	45…47	43…45	48…50	2,8
Электрокорунд цирконий	22,6…23,5	38…40	35…37	38…40	3
Монокорунд	22,6…23,5	42…45	38…40	—	3
Карбид кремния черный зеленый	32,4…35,3	46…48 42…45	46…48 42…45	70 75	2,5 2,6
Твердый сплав Т15К6	25…27	—	—
Минеральная керамика	20-22	—	—

Для оценки прочностных свойств абразивных материалов применяют метод, предусматривающий объемное сжатие образца зерна. Форму с навеской зерна образца 10 г помещают на пресс и подвергают воздействию давления 1,55 ГПа.

Механическая прочность абразивных материалов характеризуется количеством зерен основной фракции, сохранивших свой первоначальный размер после приложения давления, и определяется как процентная доля массы неразорвавшегося остатка фракции пробной зернистости на сите после просеивания до массы основной фракции испытуемого образца. Механическая прочность абразивных материалов отдельных марок представлена ​​в табл. 2.

Таблица 2

Абразивный материал	Зерно	Механическая сила,%
Электрокорунд	F60
обычный	84
белый	86
хром-титан	86…88
цирконий	F16	93…95
Карбид кремния зеленый	F60	82…83
Синтетические бриллианты
ASO	160/125	тридцать
АСП	44…65
ДИА	73…85
Гранат	F46	40…50
Флинт	50…60

Следующий показатель – абразивная способность, отражает способность различных абразивных материалов обрабатывать тот или иной материал. Величину помола определяют на специальном приборе, например, «Шлиф».

Критерием абразивности любого абразивного материала является масса абразивного материала с определенным количеством абразивных зерен, помещенных между двумя вращающимися в разные стороны дисками (1 и 3, см рис.), с которых происходит шлифование материала. В качестве стандартного материала для дисков используется стекло, поэтому при шлифовании металлических материалов нет сопоставимых результатов.

Свойства измельчающей способности различных шлифовальных материалов зернистостью F 60 приведены в таблице 3.

Таблица 3

Абразивный материал F60 (16)	Масса измельченного материала, г	Относительная абразивность ,%
Природные бриллианты	0,473	100
Синтетические алмазы DIA	0,248	52,4
ASR	0,234	49,5
ASO	0,094	20
Эльбор ЛО	0,09…0,12	19,0….25,4
Карбид бора	0,099…0,1123	20…22.37
Карбид кремния зеленый	0,079…0,1	16,7…21,1
Оксид алюминия белый	0,049…0,054	10,4…11,4
Обычный	0,048….0,052	10,2…11
хром-титан	0,052….0,060	11,0…12,7
монокорунд	0,054…0,064	11,4…13,5
Природный корунд	0,042…0,076	8,9….16,1
Эмери	0,039…0,045	8,4…9,4
Гранат	0,033…0,040	7…8,5
Кварцит	0,021	4.4

Из табл. 3 видно, что относительная абразивность зависит от твердости минералов, но с изменением обрабатываемого материала этот порядок может меняться: например, при обработке стали абразивность КНБ выше алмаза, а электрокорунда материалы выше, чем карбид кремния. Таким образом, показатель абразивности не в полной мере характеризует эксплуатационные свойства материала.

На эти цифры в значительной степени влияют макромеханические свойства абразивов, показанных в таблице 4, по сравнению с типичными материалами, подвергаемыми механической обработке.

Таблица 4

Абразивный материал	Плотность, г/см³	Микротвердость, ГПа	Модуль упругости, ГПа	Предел прочности, ГПа	Коэффициент теплопроводности при t=0ºС	Удельная теплоемкость, Дж/кг	Коэффициент линейного расширения, ºСˉ¹ 10-4	Предел температурной стабильности, ºС
для сжатия	изгиб
Алмаз	3,48…3,56	84,4…98,4	900	2	0,21..0,49	146,6	502,8	0,9…1,45	700..800
Эльбор	3,45…3,49	78,5…98,1	720	0,5	41,9	670,4	2,1…2,2	1300…1500
Карбид бора	2,48…2,52	39,2…44,2	296	1,8	0,21..0,28	11,5	4,5	700…800
Карбид кремния	3,15…3,25	32,4…35,3	365	1,5	0,05…0,15	15,5	586,6	6,5	1300…1400
Электро корунд	3,95…4,1	18,9…23,5	358…390	0,76	0,08..0,09	19,7	754,2	7,5	1700…1900
Карбиды титана	4,93	31,4	322	3,85	0,56…0,60	24,3	7,42	3140
вольфрам	15,6	17	722	3	0,52..0,56	29,3	5,2…7,3	2600
Твердый сплав
Т15К6	11…11,6	27,4	520	3,9	1,15	27,2	209,5	6	800
ВК8	14,4…14,8	15.2	540	4…5	1,6	58,7	167,6	5	900
Минеральная керамика	3,93	19,6…22,5	четыре	0,9…1,5	0,3…0,5	4.2	838	7,9…8,2	1200
Сталь Р18 (закаленная)	8,5…8,7	12,7…13,7	220	3,6	3,7	24,3	367,1	одиннадцать

В дополнение к вышеперечисленным характеристикам очень важно иметь представление о термической стабильности абразивных материалов. Наибольшей жаростойкостью обладают материалы из электрокорунда (1700-1900 0 С), наименьшей (700-800 0 С) — алмаз и карбид бора.

Термическая стабильность абразивного материала влияет на технологию изготовления шлифовального инструмента, выбор режимов шлифования и необходимость использования СОЖ, т.к. С повышением температуры твердость материалов уменьшается. Например, при нагреве электрокорунда от 20 до 1000°С микротвердость снижается более чем в 3 раза, у карбида кремния до 4 раз.

Важнейшим показателем, определяющим выбор абразивного материала, является степень химического взаимодействия. Она определяет область применения абразивных материалов для обработки тех или иных материалов и зависит от химической стойкости материалов и их взаимодействия с обрабатываемым материалом (табл. 5):

Таблица 5

Абразивный материал	Сталь, железоуглеродистый сплав	Титан и сплавы	Чугун	Керамика, стекло
Электрокорунд	Нет	Высокая	Нет	Нет
Карбид кремния	Высокая	Середина	Низкий	Низкий
Эльбор (для сравнения)	Низкий	Низкий	Нет	Нет
Алмаз (для сравнения)	Высокая	Низкий	Низкий	Низкий

Исходя из приведенных выше данных, трудно ошибиться при выборе типа шлифовального материала. Во всех без исключения случаях электрокорундовые материалы предназначены для шлифования стальных заготовок, а карбид, минералокерамику, электрокорунд просто не шлифуют, так как его микротвердость ниже. Карбид кремния (черный, зеленый) подходит для шлифования твердых сплавов, неметаллических заготовок, но не подходит для стальных заготовок.

Если при выборе конкретных качеств абразивных материалов учитывать такой показатель, как обрабатываемость материала при шлифовании, то результат будет гарантирован. В каждую группу входят материалы, создающие один вид нагрузки на режущее зерно при механической обработке и тем самым определяющие одинаковый вид износа шлифовального зерна (табл. 6).

Таблица 6

Группы обрабатываемости	Обрабатываемый материал
Я	Стали конструкционные и легированные хромом, никелем в сочетании с марганцем, кремнием, вольфрамом, титаном, молибденом, ванадием, а также инструментальные углеродистые и высоколегированные чугуны
II	Конструкционная сталь и легированная хромом и никелем
III	Нержавеющая сталь, устойчивая к коррозии, термостойкая
IV	Жаропрочные никелевые и титановые сплавы
В	Быстрорежущей стали
МЫ	Чугун и бронза

Эта градация выбрана не случайно. Химический состав металла существенно влияет на качество резания, степень окисления стружки и качество режущей поверхности. Например, алюминий, кремний, никель и др способны образовывать химически стойкую пленку, повышающую стойкость сплава к окислению. Наоборот, увеличение содержания углерода снижает стойкость сплавов к окислению и тем самым способствует образованию стружки и облегчает ее удаление с поверхности колеса.

Таким образом, увеличение степени окисления облегчает процесс резания, а уменьшение затрудняет его. Поэтому, например, углеродистая сталь лучше режется, чем легированная конструкционная и инструментальная сталь. Легирующие добавки способствуют образованию карбидных соединений в сталях, повышают их твердость и температуру плавления. Это увеличивает степень «затупления» шлифовальных зерен, снижает стойкость шлифовальных кругов.

Немаловажное значение в процессе измельчения имеют физико-механические свойства измельчаемого материала — теплопроводность и термостойкость, прочность и ударная вязкость. Так, обработка сплавов с низкой теплопроводностью происходит при высоких температурах, что затрудняет их обработку. Высокая прочность в сочетании с высокой ударной вязкостью также затрудняет шлифование. Например, серый чугун шлифуется и нарезается на круги гораздо легче, чем закаленный или легированный чугун.

Все это можно обобщить конкретными рекомендациями, позволяющими подобрать точный вид шлифовального материала для определенных материалов и операций шлифования (табл. 7):

Таблица 7

Абразивный тип	Рекомендации по использованию
Электрокорунд нормальный 14А (А)	Наиболее распространенный вид электрокорунда для тяжелых работ: Шлифование высокопрочных материалов, черновая обработка стального литья, проката, ковкого чугуна, предварительное шлифование углеродистой и легированной стали, бронзы, никелевых и алюминиевых сплавов кругами на керамической и бакелитовой связке
Электрокорунд белый 25А (WA)	Самый универсальный абразив для шлифования закаленных деталей из углеродистой, быстрорежущей и нержавеющей стали, для высокоточного шлифования деталей и притирки металлорежущих инструментов. На операциях с круглым, плоским и внутренним шлифованием и шлифованием металлорежущих инструментов
Электрокорунд хромовый и хромтитановый 94А (35А)	Специальные абразивы для скоростного шлифования с большой подачей, сложнопрофильного шлифования, врезного шлифования, бесцентрового шлифования всех типов мягких и твердых углеродистых сталей и сталей, чувствительных к перегреву. Незаменим при шлифовании зубчатых колес.
Оксид алюминия-цирконий 37А (ZA)	Самый эффективный абразив для чернового шлифования всех типов стали из серого чугуна в тяжелых условиях, включая вязкую, нержавеющую, закаленную и мягкую сталь на стационарных и маятниковых шлифовальных машинах. Используется с обычным оксидом алюминия или черным карбидом кремния в различных процентных соотношениях.
Карбид кремния черный 54С (С)	Оптимальный материал для шлифования твердых материалов с низким сопротивлением разрыву (серый чугун, бронза, латунь, стекло, драгоценные камни, мрамор, гранит, фарфор). Широко используется для изготовления наждачной бумаги.
Карбид кремния зеленый 64 C (39 C)	Исключительно эффективный и незаменимый абразив для резки твердого сплава, шлифования твердосплавных режущих инструментов, серого чугуна, композитных материалов и аустенитной нержавеющей стали.

Используя приведенные выше рекомендации, можно эффективно подобрать характеристики шлифовальных кругов, разумеется, с учетом и других общепринятых параметров, таких как твердость, структура, тип связки, класс точности и так далее

Назначение абразивных инструментов

Шлифовальный инструмент нашел широкое применение во многих областях промышленности и быта. Применяется при различной обработке металлических и неметаллических поверхностей, например в процессе шлифования, полирования, обрезки и т д. Поэтому материалы и приспособления с абразивными частицами применяют при производстве машин, приборов, станков, деталей , подшипники, предметы быта (пемза и пилочки) и др. эта категория также активно используется в строительных работах – для удаления с покрытия шероховатостей, неровностей, царапин и сколов.

Круг абразивный шлифовальный

Шлифовальные круги, иногда называемые шлифовальными кругами, представляют собой очень тонкие пластины с отверстием посередине, которые обрамлены металлической втулкой. Такие плиты традиционно изготавливаются из различных частиц, наполнителя, а также специальной связующей массы, которая может быть вулканической или бакелитовой. При этом в процессе производства все эти элементы спрессовываются.

Все шлифовальные круги условно можно разделить на шлифовальные и отрезные. Первые традиционно чаще всего используются для резки твердых неметаллических и металлических материалов, в том числе закаленной стали, кирпича, сплавов цветных металлов, гипса, кирпича и мрамора. Что касается шлифовальных кругов (их еще иногда называют шлифовальными кругами), то их основное назначение – затачивать и шлифовать детали из одних и тех же материалов.

И отрезные круги, и шлифовальные диски являются важнейшими рабочими элементами в специальных механизмах — шлифовальных и отрезных станках.

Абразивные диски обладают шлифовально-режущим действием за счет острого кончика их абразивных частиц, которые при вращении диска врезаются в поверхность. Размер таких частиц традиционно составляет от 100 до 2000 микрон. При этом, чем крупнее и тверже шлифовальное зерно, тем выше производительность самого круга.

Читайте также: Труба ВГП: что это?

Абразивная обработка материалов

Специальные шлифовальные инструменты изготавливаются из абразивов. Они, в отличие от лезвий (металлических), не имеют сплошной режущей кромки. Эту функцию выполняет твердая зернистая структура, каждое из зерен в ней является резцом. Эти абразивные частицы связаны друг с другом связующим или объединены в какое-то изделие (это может быть круг, камень, наждачная бумага, щетка), действуют совокупно на рабочую поверхность режущими кромками, удаляя ими тончайшую стружку. (этот слой может составлять всего несколько микрон).

Абразивные материалы востребованы для разных видов обработки:

• шлифовка – она может быть круглой, плоской, по кругу, с лентой, а также может быть предварительной и чистовой;
• исправление;
• гидроабразивная обработка;
• уЗИ;
• пескоструйная обработка;
• полировка (иногда предварительная, зеркальная);
• хонингование (это доводка внутренних цилиндрических деталей, например автомобильных баллонов);
• суперфинишная обработка (требуется минимальный съем материала);
• галтовка (это очистка мелких деталей от накипи, коррозии, заусенцев и т д.);
• резать резать;
• заточка.

Виды абразивных материалов

Абразивные материалы различаются по разным параметрам. Так они классифицируются по твердости (бывают мягкие, твердые, сверхтвердые), химическому составу, зернистости (могут быть крупными, средними, тонкими, сверхтонкими).

Различают три типа абразивов по происхождению.

1. Натуральное (или натуральное) происхождение. Это песок, гранат, цирконий и др.

2. Искусственное (или синтетическое, промышленное) происхождение. Эти материалы созданы специально для абразивной обработки. Наиболее распространены искусственный алмаз, карбид кремния, бор, электрокорунд, кубический нитрид бора.

3. Абразивы из побочных продуктов производства: сельскохозяйственных отходов, шлаков от выплавки металлов (например, никелевых шлаков), от работы котлов электростанций. Эти материалы доступны, имеют различные размеры частиц, низкую стоимость.

Купить абразивные круги в интернет-магазине ТЕХРЕСУРС

Шлифовальные круги также различаются по цене и качеству. При выборе кругов рекомендуем отдавать предпочтение изделиям известных брендов. Применение дешевых некачественных насадок для обработки заготовок может привести к ускоренному износу круга, появлению трещин и порче заготовки. Лужские шлифовальные круги отличаются отличными эксплуатационными характеристиками, купить которые вы можете в интернет-магазине ТЕХРЕСУРС по доступной цене.

Интернет-магазин ТЕХРЕСУР предлагает заказать шлифовальные насадки на выгодных условиях. В нашем каталоге только качественная, сертифицированная продукция, отвечающая всем требованиям и стандартам. На сайте размещена вся необходимая информация об интересующем вас товаре.

Если у вас возникнут вопросы, звоните нашему менеджеру, он предоставит квалифицированную консультацию. У нас доступные цены на чистящие и шлифовальные круги, абразивы по дереву и металлу. Возможна доставка в ваш город. Позвоните нам или оформите заказ через корзину на сайте интернет-магазина ТЕХРЕСУР.

Абразивные минералы

Абразивы можно разделить на натуральные и синтетические. При обсуждении абразивов натуральные материалы традиционно считались лучшими, но достижения в технологии материалов сделали эти различия менее заметными. Многие синтетические абразивы эффективно заменяют природные минералы, с той лишь разницей, что синтетические минералы создаются искусственно, а не природными. Кроме того, примеси в природных минералах могут сделать их менее эффективными.

Некоторые природные абразивные минералы:

• Кальцит (карбонат кальция)
• Корунд
• Алмазная пыль (широко используются синтетические алмазы)
• Пемза
• Сэнди

Некоторые абразивные минералы (например, оксид алюминия, цирконий) встречаются в природе, но встречаются достаточно редко, либо их разработка более трудоемкая/дорогая, чем получение синтетических аналогов.

Вот некоторые искусственные абразивы:

• Боразон (кубический нитрид бора или CBN)
• Керамика
• Керамический глинозем
• Керамический оксид железа
• Корунд (глинозем или глинозем)
• Сухой лед
• Стекло (порошок)
• Абразивная сталь
• Карбид кремния (карборунд)
• Цирконий (глинозем)

Естественные абразивные материалы

Рассмотрим некоторые природные абразивы.

Алмаз — самый твердый из природных материалов, состоящий из чистого углерода. В природе обычно встречается в виде россыпи кристаллов. Алмазы бывают ювелирными и техническими (используются как абразивы).

Гранат

минерал, состоящий из алюмосиликатов извести, магнезии и других примесей. Его можно красить в разные цвета, кроме синего. Используется в измельченном виде: частицы наносятся на рельсы для измельчения.

Корунд

состоит из кристаллического оксида алюминия с примесями, от голубоватого до коричневого цвета. При этом твердость материала уменьшается с увеличением содержания в нем оксида железа.

Эмери

— смесь зерен корунда с магнезитом и другими минералами.

Кварц

представляет собой кристаллическую форму оксида кремния. Разновидностью кварца является кремень: он состоит из кремнезема, в природе встречается в виде массивных пород.

Пемза

представляет собой пористую структуру вулканического происхождения, состоящую из кремнезема и глинозема.

Мел

— карбонат кальция, с помощью которого возможны тонкие виды обработки (полировка, ямочный ремонт).

Твердость.

Процесс абразивной обработки можно сравнить с процессом резания (зубилом, зубилом, долотом), так как материал удаляется с заготовки силой острых выступов абразива. Поэтому твердость абразива является очень важным параметром. Немецкий минералог Ф. Моос установил первую шкалу относительной твердости различных минералов в 1820 г.

По шкале Мооса твердость минералов оценивают значениями от 1 до 10 по отношению к 10 эталонам, в том числе тальку (1), кварц (7) и алмаз (10). Шкала Мооса неоднородна, поэтому, например, изменение твердости от эталона 9 к эталону 10 больше, чем от эталона 1 к эталону 9.

При оценке искусственных абразивов возникла необходимость расширения шкалы Мооса. Р. Риджуэй добавил некоторые числа к верхнему концу шкалы и изменил положение некоторых верхних чисел Мооса. К. Вудделл измерил степень устойчивости различных минералов к царапанию алмазом в контролируемых условиях и ввел пропорциональные числа выше числа Мооса 9 (корунд).

Число твердости по Кнупу определяется величиной вдавления, создаваемого при вдавливании алмазной пирамиды в материал под действием определенной нагрузки (см табл.).
Таблица – Различные шкалы твердости

РАЗНЫЕ ШКАЛЫ ТВЕРДОСТИ
Шкала твердости
Материал	Мооса	Риджуэй	Вудделл	Ручка
Сэнди	—	7	—	475
Ортоклаз	6	6	—	560
Кварц	7	восемь	7	820
Плавленый оксид циркония	7,5	одиннадцать	—	1160
Топаз	восемь	9	—	1250
Гранат	7–7,5	10	—	1360
Корунд	9	—	9	1635
Плавленый глинозем	9+	12	10–11	2000 г
Карбид титана	—	—	—	2300
Карбид кремния	9+	1. 3	13.4–14	2450
Карбид бора	9+	четырнадцать	19,7	2750
Нитрид кремния	—	—	—	3000
Кубический нитрид бора	9+	—	—	4700
Алмаз	10	пятнадцать	40–42	8000–9000

Сфера использования абразивной обработки

Основными пользователями рассматриваемого инструмента являются компании, специализирующиеся на производстве деталей или их элементов. Благодаря абразивной обработке металла готовые изделия приобретают не только более эстетичный вид, но и необходимые качественные характеристики.

В первую очередь такие агрегаты нужны производствам, занимающимся изготовлением мелких деталей для нужд машиностроения, так как для этой отрасли очень важно, чтобы изготавливаемые изделия точно соответствовали чертежам.

Инструмент, относящийся к этой категории, может использоваться для обработки изделий в виде автоматизированной линии или вручную. Последний вариант чаще используется в небольших мастерских, но для более крупных компаний, занимающихся серийным и массовым производством, наиболее целесообразно использовать автоматические устройства для отделки изделий.

Искусственные абразивы

Впервые искусственный абразивный карборунд был синтезирован в 1891 году ученым-изобретателем Эдвардом Ачесоном (США). Сегодня существует множество абразивов промышленного происхождения, они используются шире, чем натуральные. Рассмотрим особенности наиболее распространенных из них.

Электрокорунд получают восстановительной плавкой из бокситов в электропечах. Цвет абразива варьируется от серого до красновато-коричневого. Материал используется для изготовления твердого абразивного инструмента.

Карбид кремния получают восстановлением кремниевой кислоты углеродом. Материал обладает повышенной хрупкостью, его используют в виде порошка или как инструмент для обработки стекла, фарфора и других хрупких конструкций.

Карбид бора- самый твердый синтетический абразив, используемый в виде пасты для шлифования очень твердых поверхностей.

Кремнезем.

Диоксид кремния SiO2 применяют в различных формах (кристаллической, стекловидной) для формообразования и шлифования изделий. Хотя разные типы кремнезема химически идентичны, они сильно различаются по физическому состоянию, и поэтому каждый находит свое специфическое применение.

Кизельгур, диатомовая земля, диатомовая земля и трепел состоят из кремнистых остатков окаменелых диатомовых водорослей. Они используются в качестве мягких абразивов в составе полировальных порошков и паст, например, пасты для чистки серебра.

Рухляк и трепел – продукты распада кремнистых известняков. Они также используются в качестве компонентов чистящих и полировальных порошков и паст.

Щебень кварца, кварцита, кремня, сланца, песка и песчаника используют в гранулированном виде в качестве абразивов в обычной наждачной бумаге, а также в пескоструйных и чистящих пастах.

Недробленый песок с высоким содержанием кварца используется для пескоструйной обработки, а также для распиловки и шлифования мягких камней, таких как мрамор.

Абразивы: карбидо-кремниевый тип связки, характеристики

Такое искусственное связующее изготавливается в специальной печи. Процесс осуществляется путем нагревания песка и кокса. В результате карбид восстанавливается и соединяется с углеродом. Последний процесс известен образованием карбида кремния, имеющего вид оплавленных кристаллов.

Последний называется карборундом. Следует отметить, что карбид кремния отличается повышенной твердостью, но в то же время является и хрупким. Из-за последнего недостатка его не применяют для шлифования стали.

Однако карбид кремния является незаменимым инструментом при обработке твердых сплавов, чугуна, металла, не содержащего железа. Также подходит для шлифовки керамики, кожи, резины.

В процессе использования не исключены отходы и разлетающиеся в разные стороны куски. Поэтому перед началом работы необходимо соблюдать все меры предосторожности и использовать средства индивидуальной защиты – каски, очки, перчатки. Так вы обезопасите себя от непредвиденных ситуаций.

Абразивные жидкости

Процентное содержание твердых частиц в различных абразивных продуктах может значительно различаться. Иногда их включают в жидкую среду — в этом случае речь идет об абразивной жидкости. Примерами являются чистящие жидкости (бытовая химия), краски, содержащие кварцевый песок, песчаную суспензию, каустическую суспензию, пищевые продукты (сахарная суспензия, шоколадная паста с кусочками орехов), косметика (скрабы, абразивные зубные пасты) и т д. Конечно, не все из них используются для обработки поверхностей. Тем не менее, эти среды обладают абразивными свойствами, что необходимо учитывать при выборе оборудования, работающего с ними.

Подробнее о перекачке абразивных жидкостей

Свойства абразивных материалов

Абразивы обладают рядом важных свойств или свойств. Так что важным их параметром является твердость. Он определяется сопротивлением материала, поверхность которого подвергается шлифованию. Так, самым твердым абразивным материалом по шкале Мооса (по имени немецкого минералога) является алмаз (10 баллов), карбид бора имеет соответственно 9,5 баллов, корунд, карбид кремния и электрокорунд — 9, кварц — 8, гипс — 2, тальк. — 1 балл.

Другими свойствами абразивов являются прочность, хрупкость, зернистость (это размер и форма абразивного зерна). Так, форма зерен может быть изометрической (имеют примерно одинаковую высоту, ширину, толщину), мечевидной, пластинчатой ​​- этот показатель зависит от характера измельчаемого материала и степени измельчения исходного зерна.

Абразивность этих веществ (то есть их работоспособность) определяется массой снимаемого при шлифовании слоя материала.

Абразивы обладают свойством самозатачивания: они остаются в рабочем состоянии за счет образования новых выступов, режущих кромок у зерен при обработке.

Виброгалтовка и абразивы для неё

Вибромокрой обработкой изделий принято называть вибрационно-мокрую обработку с использованием соответствующего инструмента, для чего используется специальное оборудование, в состав которого обязательно должны входить устройство подачи и отвода воды.

Важной особенностью, которой должны обладать машины, предназначенные для виброгалтовки, является наличие техпроцесса. Для проведения виброгалтовки традиционно используют многоразовые абразивы. Как показывает практика, одного материала хватает на несколько месяцев активной эксплуатации.

Абразивы: описание, связки

хотите качественное лечение? Затем выберите абразивный материал, связка которого наиболее эффективна. Свойства последних напрямую влияют на прочность, твердость и удобство использования. Режимы, в которых можно использовать абразивные материалы, также зависят от технических характеристик связки.

Как упоминалось выше, существуют органические и неорганические вяжущие вещества. К первым относятся следующие:

• вулканит;
• бакелит;
• поливинилформильные соединения;
• глифталевые и эпоксидные компоненты.

Последний известен силикатными и магнезиальными элементами. Чаще всего из последней группы используются алмазные и керамические.

Характерные свойства керамических связующих:

• огнестойкость;
• устойчивость к влаге;
• полная химическая нейтральность – не взаимодействуют с химическими веществами любого происхождения.

Абразив на керамической связке имеет усиленный профиль, но пониженную ударопрочность.

Связки на бакелитовой основе отличаются повышенной эластичностью, устойчивостью к механическим воздействиям, в том числе изгибающим и ударным. Из таких связок изготавливают самые разнообразные абразивные материалы.

Однако бакелитовая лента имеет и отрицательные стороны, представленные следующими нюансами:

• восприимчивость к щелочным химическим веществам;
• восприимчивость к высоким температурным режимам;
• имеет пониженное сопротивление деформации.

Магнезиальные и силикатные вяжущие применяются значительно реже. Это связано с тем, что такие компоненты неустойчивы к охлаждению и хрупки. Но есть существенное отличие – они почти не выделяют тепла при использовании.

Вулканитовые вяжущие отличаются разнообразием состава. Они содержат каучук и серу, проходят дополнительную термическую обработку. Такие элементы отличаются повышенной эластичностью, благодаря чему их можно использовать для фасонного и профильного шлифования.

Шлифовальные инструменты, в которых используется такая связка, имеют плотную структуру. В этом их минус – они легко и быстро нагреваются. За счет этого уменьшается зернистость, поэтому эти инструменты лучше всего использовать для тонкой шлифовки.

Применение абразивов

Люди использовали абразивы с древних времен. Например, индейцы майя в IX веке до нашей эры украшали зубы драгоценными камнями, сверлили в них отверстия трубами, на которые клали толченый кварц.

На сегодняшний день область применения абразивных материалов очень широка. Например, они незаменимы в металло- и деревообработке, строительстве. Абразивы используются и в быту. Так что в каждом доме есть наждачная бумага, пемза, пилочки (они тоже покрыты очень мелкими полировальными частицами).