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.
Примеры абразивных материалов
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.
Инструменты абразивной обработки
Абразивные материалы для применения в промышленности должны быть закреплены или конструктивно выполнены в виде различных инструментов и составов.
Основные виды абразивных инструментов и составов:
Отрезные круги: Различных диаметров (до 3500 мм), ширины, высоты и форм(профилей) рабочего(абразивного) слоя и способов закрепления его на корпусе круга.
Шлифовальные круги: Различные абразивные материалы в виде кругов, дисков, конусов разных профилей и диаметров.
Бруски: Абразивные и металлоабразивные разных размеров и профилей для хонингования, притирки, суперфиниширования.
Лента: Синтетическая или растительнотканная лента разной ширины с приклеенными на её одной или двух сторонах зёрнами абразивных материалов.
Наждачная бумага: Абразивный материал нанесенный на тканевую или бумажную основу.
Пасты: Абразивные притирочные и полировальные абразивы равномерно распределенные в связующем (парафин, церезин, олеиновая кислота, стеарин, масла, керосин и др).
Свободное зерно: Сухие абразивные зерна для гидроабразивной, ультразвуковой и пескоструйной обработки.
Абразивный круг
Абразивный круг - различные абразивные материалы в виде кругов, дисков, конусов разных профилей и диаметров.
Шлифкруги по дереву для болгарки и дрели нашли широкое применение в обработке древесины. Они используются в производстве мебели, деревянных строительных материалов, а также прочих изделий и деталей.
Круги можно использовать на таких инструментах, как угловая шлифовальная машина, электродрель, орбитальная эксцентриковая шлифмашина для дерева.
За счет различной зернистости, размеров и способов использования с помощью кругов можно решать самые разные задачи.
Существуют самые разные типы шлифовальных кругов. Они могут различаться типом абразивного материала, размерами, расположением рабочей плоскости, способом фиксации на инструменте, типом инструмента.
По расположению рабочей плоскости бывают торцевые (тарельчатые) и барабанные насадки. У первых рабочая поверхность находится перпендикулярно оси вращения, у вторых – параллельно вокруг нее.
По типу инструмента круги подразделяются на насадки для болгарки, дрели или орбитальной машинки. В зависимости от инструмента различается и способ фиксации насадки.
В качестве абразивного материала чаще всего используется наждачная бумага, но существуют круги с металлической или полимерной щеткой, зубьями и другими поверхностями.
| Класс зернистости | Номер | Назначение |
| Крупный | 40 — 60 | Обдирание старой краски или лака, грубая обработка нестроганых поверхностей |
| Средний | 60 — 80 | Снятие верхнего слоя со старой древесины, подгонка краев и соединений, зачистка линий обреза |
| Мелкий | 100 — 120 | Тонкая обработка, шлифовка поверхностей, подготовка к покраске и лакированию |
Насадки для болгарки имеют тарельчатый тип и для крепления оборудованы отверстием в центре наподобие отрезных кругов по металлу. Отверстие насаживается на шпиндель шлифмашины для дерева и круг фиксируется зажимной гайкой. Чаще всего абразив нанесен в виде лепестков, что и дало название этому типу насадок.
Установка и эксплуатация абразивного инструмента
При работе абразивными инструментами безопасность должна обеспечиваться с учетом вероятности воздействия следующих опасных и вредных факторов: разрыва шлифовального круга, повышенной запыленности воздуха рабочей зоны, образования в ней аэрозолей при обработке с использованием смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ); повышенного уровня шума и вибрации при работе с ручными шлифовальными машинами.
Перед установкой на станок абразивный инструмент должен быть осмотрен. Не допускается эксплуатация инструмента с трещинами на поверхности, а также не имеющего отметки об испытании на механическую прочность или с просроченным сроком хранения. Инструмент в этом случае может допускаться к эксплуатации только после проверки на механическую прочность.
Шлифовальная шкурка
Нажда́чная бумага (шлифовальная шкурка, наждачка) — гибкий абразивный материал, состоящий из тканевой или бумажной основы с нанесённым на неё слоем абразивного зерна (порошка). Предназначен для ручной и машинной обработки поверхностей различных материалов (металл, дерево, стекло, пластик) — удаления старой краски, подготовки поверхности для грунтовки и окраски, шлифование окрашенных поверхностей и пр.