Абразивни материали

Абразивна обработка

Видове абразивни материали

Абразивни материали се разделят на твърдост (свръхтвърда, твърда, мека), химичен състав и размер на мелещото зърно (голямо или грубо, средно, тънко, особено фино), размерът на зърната се измерва в микрометри (μ) и отвори (окото), размерът е по-често срещан в света.

Абразиви Използват ли се твърди малки частици в свободна или свързана форма за обработка на продукти. Принципът им на действие е да отстраняват материала от обработената повърхност с остри издатини на абразива. В този случай микроскопичните зърна се отчупват от абразивни частици, които по правило имат кристална структура, образувайки нови работни ръбове. Основните характеристики на абразивните материали са микротвърдост, механична якост, чупливост и размер на зърната.

Материалът за производство на абразиви може да бъде както естествени продукти, така и изкуствено създадени. Изкуствените се използват по-широко, отчасти поради химичния състав и физико-механичните свойства. От голям списък с изкуствени абразиви, синтетични диаманти, бор и силициеви карбиди, кубичен борен нитрид (търговска марка - elbor), широко се използват електрокорундни материали.

От особено значение са свръхтвърдите абразивни материали, които включват диамант и кубичен борен нитрид. Диамантените инструменти са ефективни за обработка на крехки и силно твърди материали, за довършително шлайфане, заточване и притиркане на карбидни режещи инструменти, хонинговане. Има обаче ограничение за диамантените инструменти: при обработката на стомани се получава дифузионно износване на шлифовъчното зърно, тъй като въглеродът се взима от диаманта от стоманата. Следователно стоманата се обработва с елбор, който е инертен за тях. На свой ред елбор влиза в химическа реакция с твърди сплави - тук са необходими диамантени абразиви.

Производство на абразивни материали

Понастоящем абразивите се добиват и произвеждат синтетично, като новите синтетични материали обикновено са по-ефективни от естествените.

Абразивните материали са два вида по произход:

Естествени абразиви

Диамант: Подобна на диамант кубична алотропна форма на елементарен въглерод, добивана в първични (кимберлитови тръби) и наносни отлагания.
Корунд: Кристален алуминиев оксид, същият като сапфира, се добива в россыпи, а понякога и в руди.
Гранат: Натурален минерал:
Емери: Естествен минерал, съставен от: корунд и магнетит - черен магнитен железен оксид Fe3O4
Кварц: Кристален силициев диоксид, един от най-евтините и достъпни абразиви.
Парче креда: Калциев карбонат, за фини абразиви (лапиране, полиране).

Синтетични абразиви

Изкуствен диамант: Синтез под високо налягане, обработка на твърди сплави, камък, стъкло, цветни метали.
Бор нитрид (боразон): Синтез при високо налягане, обработка на твърди сплави, камък, черни метали.
Бор-въглерод-силициева сплав: Сливане на бор с въглерод и силиций в дъгова пещ, обработка на черни и цветни метали, камък, стъкло и др.
Бор карбид: обработка на твърди сплави, стъкло, черни метали.
Силициев карбид: обработка на твърди сплави, цветни метали и титан.
Силициев нитрид: преработка на черни и цветни метали.
Алуминиев нитрид: обработка на метал.
Електрокорунд: обработка на черни метали, понякога камък и стъкло.
Циркониев оксид (кубичен цирконий): обработка на черни и цветни метали.
Цериев диоксид: обработка на стъкло (полирит).
Калаен диоксид: обработка на стъкло, полиране на метал.
Хром оксид: полиране на черни и цветни метали.
Титанов диоксид: полиране на цветни метали.

Нови обещаващи абразивни материали:

Въглероден нитридТитанов карбид-скандиев карбид сплав

Използването на абразивни материали и видове абразивна обработка

Абразивните материали се използват успешно и по-долу видове абразивна обработка:

Кръгло шлайфане: обработка на цилиндрични и конусни повърхности на шахти и отвори
Шлайфане плоско: обработващи равнини и чифтосване на равнинни повърхности
Безцентрово шлайфане с дискове:обработка при широкомащабно производство на външни и вътрешни повърхности (шахти, лагерни клетки и др.)
Безцентрово шлайфане на лента: външни повърхности, включително сложни профили
Лентово шлайфане на сложни профили: например шлайфане на лопатки на турбина
Рязане и рязане на детайли: доставка и монтаж, производство, демонтаж на конструкции
Лапиране: абразивно притискане на повърхности (например седалката и иглата на дизелов инжектор)
Обработка с водна струя: струя и тумбинг (отливки, пакети, хардуер и др.)
Пясъкоструене: изглаждане на повърхности и почистване на отливки и изковки
Ултразвуково лечение: пробиване на дупки в твърди сплави, извличане на счупени инструменти, печати
Хонинг: обработка на отвори с голям диаметър (цилиндри на двигатели, помпи и др.)

---