Шлифовка
Для обработки поверхностей шлифованием используются абразивные зерна в различных формах. Они удаляют материал и металл для получения различных обработанных поверхностей. Абразивные зерна, скрепленные твердым и прочным связующим материалом, наносятся на шлифовальные круги, абразивные камни и бруски. Абразивные материалы наносятся также на листы волокнистого материала, бумагу или ткань. Наиболее распространены такие абразивные материалы, как оксид алюминия и карбид кремния. В качестве абразивных зерен используются также алмазные осколки, называемые также техническим алмазом.
Типичные области применения
Зачистка шкуркой, обработка в барабане, ленточные шлифовальные станки, стержневые шлифовальные станки, дисковые шлифовальные станки с двумя горизонтальными шпинделями, дисковые шлифовальные станки с вертикальным шпинделем, домкратные шлифовальные станки, переносные шлифовальные станки, небольшие радиальные шлифовальные станки, плоскошлифовальные станки, маятниковые шлифовальные станки, заточные станки и шлифовальные столы.
Подаваемые материалы
Частицы обрабатываемого изделия, включая черные и цветные металлы, например алюминий, чугун, сталь, титан, а также неметаллы, например тормозные колодки, композиты и резина.
Структура и абразивы шлифовального круга. Структура шлифовального круга определяется относительным расстоянием между абразивными зернами в заданном объеме круга и зависит от абразивных зерен, связующего материала и пустот. Хорошая структура отличается достаточным зазором для отведения стружки. По мере того как абразивные зерна снимают стружку от заготовки, она выбрасывается с торца круга. Круги с большим зазором между зернами используются, как правило, если имеется большая площадь контакта круга с заготовкой, шлифуется мягкий материал или требуется быстрое удаление материала. Структура с меньшим зазором между зернами обычно используются для чистовой обработки, если площадь контакта мала или обрабатываемый материал имеет повышенную твердость.
Связующие вещества — это материалы, которые удерживают абразивные зерна. «Твердость» или «мягкость» круга определяется количеством связующего материала. Чем больше связующего материала вокруг зерен абразива, тем тверже круг. Для шлифовальных кругов используются связующие материалы следующих шести основных типов.
- Обожженная связка: этот тип связки используется в 75 % производимых шлифовальных кругов. Такие круги имеют пористую структуру и высокую режущую способность. Они не подвержены воздействию воды, кислот, масел, высокой или низкой температуры.
- Силикат: такие круги отличаются пониженной прочностью закрепления зерна в связке, что делает их относительно мягкими. Они прекрасно подходят для ситуаций, когда необходимо свести к минимуму нагрев заготовки, например при заточке режущего инструмента.
- Шеллак: круги с такой связкой можно использовать для чистовой обработки таких деталей, как распределительный вал и стальные ролики. Они также используются для шлифования столовых приборов и тонкого реза. Такие круги не подходят для шлифования в тяжелых режимах.
- Резина: резиновые круги используются в качестве ведущих кругов на бесцентрово-шлифовальных станках. Они используются для высококачественной обработки обойм шариковых подшипников, в качестве режущих кругов для операций, где требуется свести к минимуму образование задиров, а также в качестве обдирных кругов для высококачественной обработки, например прихваточных и сварных швов на нержавеющей стали. Резиновая связка позволяет изготавливать прочные круги толщиной 0,8 мм (1/32 дюйма) и менее.
- Бакелитовая связка: круги с бакелитовой связкой используются в литейных, сварочных и заготовочных цехах для высокоскоростного чернового шлифования. Скорость удаления материала обычно прямо пропорциональна скорости вращения круга. Частота вращения этих кругов может достигать 9500 об/мин.
- Магнезиальная связка (хлорокись магния): эта связка используется в кругах и сегментах для ограниченной области применения.
Свойства пыли
В процессе шлифования в воздух выбрасывается комбинация частиц материалов покрытия, металла, абразивных материалов и связок шлифовальных кругов. Такая пыль обычно имеет абразивные свойства, может иметь тенденцию к агломерации и часто может представлять потенциальную опасность возгорания и взрыва.
Примечания
Из-за разнообразия выполняемых операций и типов используемых шлифовальных машин необходимо разработать зонты для конкретного станка и расположить их как можно ближе к месту выполнения операции. Не допускайте смешивания частиц черных и цветных металлов в одной системе отведения. Соблюдайте применимые правила NFPA.
Зачистка и полировка
Целью зачистки является сглаживание шероховатой поверхности. Однако детали могут иметь разные типы отделки и требовать разной обработки. Зачистку можно разделить на три категории. Это сатинирование, достижение предварительной гладкости, а также финишная отделка для получения гладкой и блестящей поверхности.
- Сатинирование: образование сатинированной, матовой поверхности металла или поверхности с равномерно распределенными параллельными линиями. Для создания сатинированной поверхности деталь сначала обрабатывается до блеска, а затем зачищается, чтобы придать ей матовость. Для получения такой поверхности используются абразивно-клеевые смеси или нежирные составы.
- Финишная отделка: получение гладкой и блестящей поверхности. Заготовка подается со средним и легким давлением в направлении вращения круга.
- Достижение предварительной гладкости: делает поверхность более гладкой, удаляя царапины и другие неровности от предыдущих операций. Заготовка подается в направлении, противоположном направлению вращения круга, со средним и высоким давлением.
Полирование не является точной операцией. Она используется, чтобы снять тонкий слой металла и придать поверхности малую шероховатость. При трении материал может сильно нагреваться, что может привести к размягчению поверхности заготовки. Полирование, обычно выполняемое за несколько этапов, следует за зачисткой.
Типичные области применения
Ручная зачистка и полировка, полировальный станок, полировальный станок с задней стойкой, автоматическая прямолинейная зачистка, автоматическая круговая зачистка, полировальная лента для металла.
Подаваемые материалы
Круги для зачистки производятся из хлопка, холста, замши, сизаля или нити. Они могут быть свободными, прошитыми вентилируемыми или с карманами. Круги для зачистки могут иметь разные варианты конструкции и работают с частотой вращения 5000–6000 об/мин. При использовании кругов всегда следует соблюдать осторожность, так как у них есть опасные и безопасные зоны. Ниже описаны круги для зачистки нескольких типов.
- Свободные круги состоят из нескольких слоев материала, прошитых вокруг центрального отверстия. Эти круги чаще всего используются для окончательной обработки перед нанесением покрытия. Так как слои хлопкового материала не закреплены, они сминаются и легче достигают труднодоступных мест. Лучшие свободные круги производятся на 100 % из хлопка.
- Прошитые круги состоят из отрезков ткани, сшитых серпообразными швами от центра круга к его краю. Эти круги обычно используются для обработки цветных металлов. Их также применяют для финишной отделки. Эти круги имеют повышенную твердость, и к ним можно приложить большее давление. Это удобно при обработке металлов.
- Диагональные круги, пожалуй, шире всего применяются в промышленности. Ткань разрезают под углом 45°, оборачивают вокруг барабана и скрепляют обжимным кольцом. Эти круги отличаются гибкостью и высоким усилием обработки. Расстояние между секциями обеспечивает естественную вентиляцию и подбирается с учетом размера обрабатываемой детали.
- Круги со складками состоят из материала, сложенного с образованием карманов, в которых содержится состав для зачистки. В одном направлении вращения они используются для зачистки, а в противоположном — для финишной отделки.
- Круги из сизаля чаще всего используются для зачистки и полировки черных металлов и отличаются наиболее агрессивным снятием слоя материала. Во время зачистки круги из сизаля размягчаются и становятся гибкими от нагрева.
- Мягкие и гибкие круги из нитей не оставляют следов зачистки и используются для обработки пластмасс или драгоценных металлов. Эти круги также прекрасно подходят для финишной обработки драгоценных металлов, так как они не оставляют следов. Эти круги могут содержать до 100 слоев нитей и иметь низкую, среднюю или высокую плотность.
Для обработки деталей используют полировочные составы. Их наносят на круг перед началом работы. Состав втирается в круг, чтобы ускорить процесс обработки. Составы содержат мелкие абразивные частицы таких материалов, как оксид алюминия, корунд, карбид кремния, алмаз, карбид бора и цирконий. Частицы связаны друг с другом консистентной смазкой, маслом или воском. Эта пастообразная смесь называется «Триполи».
- Пасты Chrome Rouge используются для обработки хрома и нержавеющей стали. Эти пасты содержат корундовые абразивные зерна в легком масле или консистентной смазке.
- Ювелирные пасты. Красная паста подчеркивает цвет золота, серебра, платины и латуни. Белая паста придает блеск поверхности хрома, стали, нержавеющей стали, латуни и алюминия. Зеленая паста используется для тонкой финишной обработки всех металлов.
- Жидкие полировочные составы используются для автоматических станков в массовом производстве. Жидкие составы забираются насосами из бочек и наносятся распылителями. Распыляемые составы содержат те же самые абразивные порошки с другими связующими веществами. В качестве связующих веществ используются масляные растворы или водные эмульсии, которые сохраняют текучесть при комнатной температуре.
- Полировальные круги состоят из муслина, холста, шерсти или кожи. Наиболее распространены круги из сшитых отрезков хлопка, скрепленных клеем. В большинстве случаев частота вращения полировального круга составляет 5000–7500 об/мин. Гибкие полировальные круги лучше подходят для обработки неровных поверхностей.
Свойства пыли
При выполнении таких операций могут выделяться разнообразные загрязнения, например волокнистые жилки, агломерированные массы хлопка или волокон, смешанные с воском, маслом и абразивами. Абразивные частицы могут выделяться из круга или обрабатываемой детали. Частицы могут быть горючими или взрывоопасными, поэтому при их обработке следует соблюдать осторожность.
