Pārskats par slīpēšanas instrumentiem

Abrazīvie materiāli ir instrumenti, ko izmanto slīpēšanai, slīpēšanai un pulēšanai. Lielākā daļa abrazīvo instrumentu ir mākslīgie abrazīvie instrumenti, kas izgatavoti no abrazīviem un saistvielām, un ir arī dabiski abrazīvie instrumenti, kas ir tieši apstrādāti no dabīgiem minerāliem iežiem. Papildus tam, ka abrazīvie instrumenti tiek plaši izmantoti mašīnu ražošanā un citās metālapstrādes nozarēs, abrazīvie instrumenti tiek izmantoti arī graudu apstrādē, papīra ražošanā un nemetālisku materiālu, piemēram, keramikas, stikla, akmens, plastmasas, gumijas un koka apstrādē.
Pārskats
Slīpēšanas instrumenta struktūra ir aptuveni sadalīta trīs kategorijās: blīva, vidēja un brīva. Katru kategoriju var sīkāk iedalīt skaitļos utt., un tās atšķir pēc organizācijas numuriem. Jo lielāks ir abrazīvā instrumenta struktūras numurs, jo mazāks ir abrazīvās vielas tilpuma procents abrazīvajā instrumentā un jo plašāka ir atstarpe starp abrazīvajiem graudiņiem, kas nozīmē, ka struktūra ir vaļīgāka. Gluži pretēji, jo mazāks ir organizācijas numurs, jo stingrāka organizācija. Slīpēšanas instrumentus ar vaļīgāku struktūru lietošanas laikā nav viegli pasīvit, tie rada mazāk siltuma slīpēšanas procesā un var samazināt termisko deformāciju un apstrādājamā priekšmeta apdegumus. Abrazīvā instrumenta abrazīvie graudi ar stingru struktūru nav viegli nokrist, kas ir izdevīgi, lai saglabātu abrazīvā instrumenta ģeometrisko formu. Abrazīvā instrumenta struktūra tiek kontrolēta tikai saskaņā ar abrazīvā instrumenta formulu ražošanas laikā un parasti netiek mērīta. Superabrazīvie abrazīvie materiāli galvenokārt ir abrazīvie materiāli, kas izgatavoti no dimanta, kubiskā bora nitrīda utt., kas savienoti ar saistvielām. Dimanta un kubiskā bora nitrīda augstās cenas un labās nodilumizturības dēļ ar tiem izgatavotie abrazīvie instrumenti atšķiras no parastiem abrazīviem abrazīviem instrumentiem. Papildus supercietajam abrazīvajam slānim ir arī pārejas slānis un matrica. Superabrazīvais slānis ir daļa, kurai ir griešanas loma un kas sastāv no superabrazīvām un saistvielām. Pamatnei ir atbalsta loma slīpēšanā, un tā sastāv no metāla, bakelīta vai keramikas. Pārejas slāni izmanto, lai savienotu matricu un superabrazīvo slāni. Tas sastāv no saistvielas, un dažreiz to var izlaist. Parasti izmantotās saistvielas ir sveķi, metāls, galvanizēts metāls un keramika. Salīmēto abrazīvo instrumentu ražošanas procesos ietilpst: izplatīšana, sajaukšana, formēšana, termiskā apstrāde, apstrāde un pārbaude utt. Atkarībā no saistvielas atšķiras arī ražošanas process. Keramikas abrazīvie instrumenti galvenokārt izmanto presēšanas metodi. Pēc abrazīvā un saistvielas nosvēršanas atbilstoši formulas svara attiecībai tos ievieto maisītājā un vienmērīgi samaisa, pēc tam liek metāla veidnē, un uz preses veido abrazīvā instrumenta sagatavi. Sagatavi izžāvē un pēc tam ievieto krāsnī apdedzināšanai. Apdedzināšanas temperatūra parasti ir aptuveni 1300 grādi. Izmantojot zemas kušanas temperatūras aglomerācijas saistvielu, apdedzināšanas temperatūra ir zemāka par 1000 grādiem. Pēc tam tas tiek precīzi apstrādāts atbilstoši norādītajam izmēram un formai, un visbeidzot tiek veikta produkta pārbaude. Ar sveķiem saistītie abrazīvie materiāli parasti tiek veidoti uz preses istabas temperatūrā, un daži izmanto karstās presēšanas procesu, kurā tiek izmantota karsēšana un spiediens sildīšanas apstākļos. Pēc formēšanas to sacietē cietināšanas krāsnī. Izmantojot fenola sveķus kā saistvielu, sacietēšanas temperatūra ir 180–200 grādi. Gumijas saišu abrazīvus galvenokārt sajauc, izmantojot rullīšu mašīnas, velmē plānās loksnēs un pēc tam perforē un veido ar perforatora nazi; daži izmanto arī irdenus materiālus, kurus liek metāla veidnē un veido uz preses. Pēc formēšanas tas tiek vulkanizēts vulkanizācijas tvertnē 165–180 grādu temperatūrā. Ar metālu savienotiem slīpēšanas instrumentiem ir divi ražošanas procesi: pulvermetalurģija un galvanizācija, ko galvenokārt izmanto īpaši cietiem abrazīviem slīpēšanas instrumentiem. Pulvermetalurģijas metode izmanto bronzu un citus materiālus kā saistvielu. Pēc sajaukšanas to karsti presē vai istabas temperatūrā presē, lai veidotos, un pēc tam saķepina. Galvanizācijas metodē kā galvanizācijas metālu izmanto niķeli vai niķeļa-kobalta sakausējumu, un abrazīvie materiāli tiek piesaistīti pamatnei atbilstoši galvanizācijas procesam, lai izgatavotu abrazīvus instrumentus. Īpaši abrazīvu veidi ietver saķepināta korunda abrazīvus un šķiedru abrazīvus. Saķepinātie korunda slīpēšanas instrumenti tiek izgatavoti, sajaucot un veidojot alumīnija oksīda pulveri un atbilstošu daudzumu hroma oksīda, un saķepinot aptuveni 1800 grādu temperatūrā. Šāda veida abrazīviem instrumentiem ir kompakta struktūra un augsta izturība, un to galvenokārt izmanto tādu detaļu kā pulksteņu un instrumentu apstrādei. Šķiedru abrazīvie materiāli ir izgatavoti no šķiedru pavedieniem (piemēram, neilona pavedieniem), kas satur abrazīvus vai pielīp pie tiem. Tiem ir laba elastība, un tos galvenokārt izmanto metāla materiālu un to izstrādājumu pulēšanai.
Lietošana
Abrazīvā instrumenta lietošanas laikā, kad abrazīvie graudi ir notrulināti, pašu abrazīvo graudu daļējas sadrumstalotības vai saites lūzuma dēļ abrazīvie graudi daļēji vai pilnībā nokrīt no abrazīvā instrumenta, un jauni atgriezumi turpina parādās uz abrazīvā instrumenta abrazīvās darba virsmas. Griešanas mala jeb nepārtraukta jaunu asu abrazīvu graudiņu atklāšana ļauj abrazīvajam instrumentam uzturēt griešanas veiktspēju noteiktā laika periodā. Šī abrazīvo instrumentu pašasināšanas īpašība ir izcila īpašība salīdzinājumā ar parastajiem griezējinstrumentiem.
Jau neolīta laikmetā cilvēki ir sākuši izmantot dabiskos slīpakmeņus tādu instrumentu apstrādei kā akmens naži, akmens cirvji, kaula darbarīki, ragu darbarīki un zobu darbarīki; 19. gadsimtā Amerikas Savienotajās Valstīs parādījās keramika, kas apdedzināta, apvienojot dabiskos abrazīvos materiālus ar māliem. Slīpēšanas ritenis; ap 1900. gadu iznāca mākslīgie abrazīvi, un cits pēc cita tika ražoti dažādi abrazīvie instrumenti no mākslīgajiem abrazīviem, radot apstākļus straujai slīpēšanas un slīpmašīnu attīstībai. Kopš tā laika dabisko abrazīvo vielu īpatsvars abrazīvos līdzekļos ir pakāpeniski samazinājies.
Abrazīvos materiālus var iedalīt divos veidos pēc to izejmateriālu avotiem: dabīgie abrazīvie un mākslīgie abrazīvie. Vienīgie dabiskie abrazīvie instrumenti, ko parasti izmanto mašīnu rūpniecībā, ir eļļas akmeņi. Mākslīgās abrazīvās vielas tiek klasificētas pēc to pamatformām un strukturālajām īpašībām, tostarp slīpripas, slīpgalvas, bremzes un smilšu flīzes, kas kopā tiek sauktas par piecām kategorijām: savienotas abrazīvas un pārklātas abrazīvas. Turklāt abrazīvos materiālus parasti klasificē kā abrazīvus instrumentus.
Klasifikācija
Saskaņā ar dažādiem izmantotajiem abrazīviem abrazīviem savienojumiem var iedalīt parastos abrazīvos abrazīvos un superabrazīvos abrazīvos. Pirmajā izmanto parastos abrazīvos materiālus, piemēram, korundu un silīcija karbīdu, bet otrā ir izgatavota no superabrazīviem materiāliem, piemēram, dimanta un kubiskā bora nitrīda. Turklāt ir dažas īpašas šķirnes, piemēram, saķepināta korunda slīpēšanas instrumenti.
Parastie abrazīvie abrazīvie materiāli ir abrazīvie materiāli, kas parastos abrazīvos materiālus nostiprina noteiktā formā un kuriem ir noteikta stiprība, izmantojot saistvielu. Šīs trīs daļas parasti sastāv no abrazīviem materiāliem, saistvielām un porām, un tās bieži sauc par trim savienoto abrazīvu elementiem.
Abrazīviem līdzekļiem ir griešanas loma slīpēšanas instrumentos. Saistviela ir materiāls, kas birstošos abrazīvos materiālus apvieno abrazīvos instrumentos. Ir divi veidi: neorganiskie un organiskie. Pie neorganiskām saistvielām pieder keramika, amarants un nātrija silikāts utt.; organiskās saistvielas ietver sveķus, gumiju un šellaku utt. Visbiežāk izmanto keramikas, sveķu un gumijas savienojumus.
Porām ir nozīme nodiluma šķembu saturēšanā un izvadīšanā slīpēšanas laikā, un tajās var ievietot dzesēšanas šķidrumu, palīdzot izkliedēt slīpēšanas siltumu. Lai izpildītu noteiktas īpašās apstrādes prasības, poras var arī piesūcināt ar noteiktiem pildvielām, piemēram, sēru un parafīnu, lai uzlabotu slīpēšanas instrumenta veiktspēju. Šo pildvielu sauc arī par slīpēšanas instrumenta ceturto elementu.
Vienumi, kas raksturo parasto abrazīvo savienojumu īpašības, ir: forma, izmērs, daļiņu izmērs, cietība, struktūra un saistviela. Abrazīvā instrumenta cietība attiecas uz to, cik viegli abrazīvās daļiņas nokrīt no abrazīvā instrumenta virsmas ārējā spēka ietekmē. Tas atspoguļo saites stiprumu, lai noturētu abrazīvās daļiņas.
Abrazīvo graudu izmērs
Daļiņu izmērs attiecas uz abrazīvo daļiņu izmēru, un tā lielumu izsaka ar daļiņu izmēra skaitli.
Valsts standarts nosaka divus daļiņu izmērus: abrazīvu un mikro pulveri.
Daļiņu izmērs attiecas uz abrazīvo daļiņu izmēru. Daļiņu izmērs ir sadalīts divās kategorijās: abrazīvie graudi un mikro pulveris. Abrazīvus materiālus, kuru daļiņas ir lielākas par 40 μm, sauc par abrazīviem graudiem. Klasificēts pēc skrīninga metodes, daļiņu izmēra skaitli izsaka ar caurumu skaitu uz collu uz ekrāna, caur kuriem iziet abrazīvās daļiņas. Piemēram, 60 # abrazīvie graudi nozīmē, ka tā izmērs ir pietiekami, lai izietu cauri ekrānam ar 60 caurumiem collā. Abrazīvus materiālus, kuru daļiņu izmērs ir mazāks par 40 μm, sauc par mikropulveri. Izmantojiet mikroskopisko mērīšanas metodi, lai klasificētu, izmantojiet W un skaitli aiz tā, lai attēlotu daļiņu izmēra skaitli, un vērtība pēc W ir faktiskais mikropulvera izmērs. Piemēram, W20 norāda, ka faktiskais mikropulvera izmērs ir 20 μm. Dažādu izmēru abrazīvo daļiņu izmēri ir parādīti 1. tabulā.
1. tabula Abrazīvo daļiņu izmēra skaitlis un daļiņu izmērs
Saistītāja funkcija ir saistīt abrazīvu slīpripā ar noteiktu izturību un formu. Slīpripas izturība, triecienizturība, karstumizturība un izturība pret koroziju galvenokārt ir atkarīga no savienojuma veiktspējas.
Parasti lietotās saistvielas ir keramiskā saistviela (V), sveķu saistviela (B), gumijas saistviela (R) un metāla saistviela (M).
Keramikas saite: visplašāk izmantotā, piemērota ārējam aplim, iekšējam aplim, plaknei, bezcentra slīpēšanai un formas slīpēšanas slīpripām utt.;
Sveķu saite: piemērota vafeļu slīpripu un ātrgaitas slīpripu griešanai un rievošanai;
Gumijas saite: piemērota bezcentra slīpripām un pulēšanas diskiem;
Metāla saite: piemērota dimanta slīpripām utt.
Slīpēšanas instrumenta cietība
Abrazīvā instrumenta cietība galvenokārt ir atkarīga no pievienotās saistvielas daudzuma un abrazīvā instrumenta blīvuma. Ja abrazīvie graudi viegli nokrīt, tas nozīmē, ka abrazīvā instrumenta cietība ir zema; pretējā gadījumā tas nozīmē, ka cietība ir augsta. Cietības līmeņi parasti ir sadalīti septiņos līmeņos: īpaši mīksts, mīksts, vidēji mīksts, vidējs, vidēji ciets, ciets un īpaši ciets. Šos līmeņus var sīkāk iedalīt vairākos mazākos līmeņos. Visbiežāk izmantotās metodes abrazīvo instrumentu cietības mērīšanai ir rokas konusa metode, mehāniskā konusa metode, Rokvela cietības testera metode un smilšu strūklas cietības mērīšanas metode.
Abrazīvā instrumenta cietībai ir atbilstoša saistība ar tā dinamisko elastības moduli, kas ļauj izmantot audio metodi, lai izmērītu abrazīvā instrumenta dinamisko elastības moduli, lai izteiktu abrazīvā instrumenta cietību. Slīpēšanas apstrādē, ja slīpējamās sagataves materiālam ir augsta cietība, parasti tiek izmantoti abrazīvie instrumenti ar zemu cietību; pretējā gadījumā tiek izmantoti abrazīvie instrumenti ar augstu cietību.