На сайте проводятся технические работы


Попробуйте зайти позже

Региональный информационный портал

Что такое шлифование?

Шлифование – один из основных видов технологических операций. Сегодня мы вам расскажем о том, что это, как осуществляется и какие материалы для этого используются.

В Большой Советской Энциклопедии сказано, что шлифование – это обработка поверхностей материалов абразивным инструментом. Однако такое определение порождает ещё больше вопросов. Например:
● Что такое абразив.
● Каким образом абразив обрабатывает поверхность.
● Какими бывают абразивы.
● Что такое абразивный инструмент.

Что такое абразив

Любое вещество с кристаллической структурой обладает свойством твёрдости. Его величина зависит не только от химической природы, но также способа построения кристаллической решётки, то есть от порядка расположения атомов в её узлах. То вещество, которое твёрже другого, уже может считаться по отношению ко второму абразивом.

По своей физической природе абразив – это совокупность дискретных элементов, обладающих собственным микрорельефом, то есть набором выступающих граней кристаллической решётки. Эти элементы могут быть соединены как силой атомного притяжения, так и другими веществами, не имеющими кристаллической структуры. Например, смолой – естественного или искусственного происхождения.

В качестве примера простейшего абразива неорганической природы можно привести кремнезём – диоксид кремния (SiO2), в просторечии именуемый песком. Его части – фракции – могут быть мелкими, крупными или объединёнными в массивы. К последним относится так называемый песчаник. Это горная порода, являющаяся кремнезёмом, выдержанным под давлением в течение сотен тысяч, если не миллионов, лет. Его частицы сцепились друг с другом в результате диффузии – взаимном проникновении, порождённом тепловым движением молекул или атомов.

Могут ли абразивы иметь органическую природу? Да, это возможно! Например, если взять волос и рассмотреть его под микроскопом, то обнаружится, что он имеет чешуйчатую структуру. При этом весь он создан из кератина – белкового фибриллярного (вытянутая, нитевидная структура) соединения, прочность которого сравнима с металлом. Поэтому войлок, спрессованная по особой технологии шерсть животных, является отличным абразивом. Например, белым войлочным кругом из магазина инструментов можно снять лакокрасочный слой с кузова автомобиля или сделать его матовым.

Как абразив обрабатывает поверхность

Действие сходно со строганием или резанием. Острая грань фракции при скольжении по обрабатываемой поверхности делает на ней царапину, так называемый штрих. Глубина царапины зависит от размера грани, этот параметр принято называть степенью грубости абразива.
Если при шлифовании совершать движения в одном направлении, то на обрабатываемой поверхности создаётся упорядоченный – линейный микрорельеф, впадины и выступы которого преломляют свет так, что невооружённым глазом видна совокупность светлых и тёмных участков. Чем крупнее фракции, тем этот эффект заметнее.

Хаотичное движение абразива образует неупорядоченный рельеф, при отражении от которого волны света частично гасят друг друга. В результате образуется матовая, поглощающая свет поверхность. Если продолжить шлифование, то рельеф сглаживается до такой степени, что начинает отражать падающий свет – обрабатываемая поверхность становится блестящей.

В процессе шлифования абразив теряет свои разрушающие свойства. Как в результате обламывания острых граней и разрушения фракций на более мелкие, так и из-за того, что более мягкий обрабатываемый материал обволакивает их. Мелкодисперсная пыль, образующаяся при этом, содержит частицы как абразива, так и обрабатываемого материала. Она сама имеет абразивные свойства, поэтому её необходимо удалять с деталей, а также защищать от неё органы дыхания и зрения.

При длительном и сосредоточенном воздействии на поверхность абразив способен полностью её разрушить. Это свойство используется в углошлифовальных машинах (болгарках) или отрезных пилах, применяемых для разделки металлопроката. А также при заточке инструмента, когда с его режущей кромки некоторое количество материала удаляется безвозвратно.

Виды и сферы их применения

Абразивы бывают естественного и искусственного происхождения.

Естественные абразивы

Наиболее часто встречающимся естественным абразивом является кремнезём, диоксид кремния. Второй по распространённости – тот, что получается в результате разрушения осадочных пород животного происхождения. Например, ракушечника, известняка, в массе которого наибольшую долю имеет кальций. Их можно применять для обработки поверхностей невысокой твёрдости – дерева, низкоуглеродистого железа. Ещё одним их недостатком является то, что из них очень сложно получить инструмент с заданными и стабильными свойствами. Поэтому они практически неприменимы для массового промышленного производства, когда всё изготовляемое должно иметь одинаковые параметры.

Искусственные абразивы

Таких материалов очень много, мы остановимся лишь на самых распространённых, упомянув сферу их применения.

Синтетические алмазы. Микротвёрдость 1000х10
1. HPHT. Высокое давление и температура.
2. CVD. Химическое осаждение из газовой фазы.
Получаемая алмазная крошка имеет размеры фракций от 150 до 500 микрон, она смешивается с металлическим порошком и спекается при высоких температурах, в результате чего получаются режущие сегменты заданной формы – диски, зубья, шарики, которые наваривают на несущие конструктивные элементы из инструментальной стали. Например, на края корончатых свёрл. Он обладает наибольшей в природе твёрдостью. Его применяют для обработки веществ с дискретной структурой, которые сами могут стать абразивом. Например, бетона, натурального камня вулканических или осадочных пород, керамики.
Эльбор. Микротвёрдость 900 х10
Карбид кремния –SiC. Микротвёрдость 320 х10
Корунд (электрокорунд). Оксид алюминия Al
Циркониевый электрокорунд. От обычного корунда отличается тем, что в процессе изготовления в смесь добавляется оксид циркония (ZrO

Что такое абразивный инструмент

В чистом виде абразив – это порошок. Чтобы он стал инструментом, и им было удобно пользоваться, его надо скомпоновать и придать форму. В качестве самого простого примера можно привести то, как крестьяне делали бруски для заточки кос. С этой целью брался самый мелкий речной песок, еловая смола и кусок деревянной рейки. Последнюю обмазывали растопленной смолой, а потом обваливали её в песке. По похожей технологии изготавливают современную шлифовальную бумагу, в просторечии именуемую шкуркой. Заточные бруски, обдирочные и шлифовальные диски формируют путём горячего прессования абразивного материала.

Источник: https://servismakita.ru

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *