Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Абразивы — это что такое?

Виды абразивной обработки

Существуют следующие виды абразивной обработки:

  • шлифование круглое — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий;
  • шлифование плоское — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;
  • шлифование бесцентровое — обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);
  • шлифование бесцентровое лентой — наружные поверхности, в том числе, сложные профили;
  • шлифование лентой сложных профилей — например шлифование лопаток турбин;
  • отрезание и разрезание заготовок — заготовительное и монтажное производство, демонтаж конструкций;
  • притирка — абразивное притирание поверхностей (например седло и игла дизельной форсунки);
  • гидроабразивная обработка — струйная и галтовка (отливки, поковки, метизы и др);
  • пескоструйная обработка — очистка субстратов от старой краски, ржавчины, окалины и других за­грязнений, а также сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок;
  • ультразвуковая обработка — пробивка отверстий в твёрдых сплавах, извлечение сломанного инструмента, изготовление штампов;
  • магнитно-абразивная обработка — обработка магнитно-абразивным порошком в магнитном поле;
  • хонингование — обработка отверстий (цилиндры двигателей, насосов и др);
  • полирование — придание поверхности малой шероховатости и зеркального блеска;
  • суперфиниширование — окончательное придание наружным, внутренним и сложным профилям высочайшей точности и чистоты поверхности, в том числе алмазное суперфиниширование (точные механизмы, инструмент, детали особо точных приборов, инструментов, оружия и т. д.).

Литература

  • Кремень З. И., Юрьев В. Г., Бабошкин А. Ф. Технология шлифования в машиностроении.
  • Эльбор в машиностроении / Под ред. В. С. Лисанов. — Л.: Машиностроение, 1978.
  • Бластинг: Гид по высокоэффективной абразивоструйной очистке / Козлов Д.Ю.. — Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2007. — 216 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-9901098-1-0.
  • Техническая энциклопедия / Гл. ред. Мартенс Л. К.. — Москва: Электронные и традиционные Словари, 2005. — ISBN 5-86460-132-2.
  • Руководство для подготовки инспекторов по визуальному и измерительному контролю качества окрасочных работ / Гл. ред. Пирогов В. Д.. — Екатеринбург: ООО ИД «Оригами», 2009. — 202 с. — ISBN 978-5-9901098-1-5.

Углерод.

Алмаз, кристаллический углерод, – самое твердое из известных веществ. По этой причине, несмотря на высокую стоимость, он широко используется для шлифовки и полировки алмазов и других твердых материалов, а также более мягких неметаллических веществ, например, стекла и камней. Прозрачные камни, относительно свободные от несовершенств, применяются для изготовления волок (деталей волочильных станков), правки шлифовальных кругов и других точных работ. Карбонадо, или черный алмаз, имеющий мелкокристаллическую структуру, непрозрачен и прочен. Он используется для бурения скальных пород и правки абразивных кругов. Борт (мелкий технический алмаз) отличается высокой концентрацией дефектов, а по способности пропускать свет он варьируется от полупрозрачного до непрозрачного. Борт дробят для использования на шлифовальных кругах и тонкой полировки инструментом с хаотической ориентацией режущих ребер. Искусственные технические алмазы, обладающие всеми физическими свойствами природных алмазов, получают посредством высокотемпературного процесса при высоких давлениях. Этот процесс был разработан Физическим институтом АН СССР и компанией «Дженерал электрик» в 1950-х годах. См. также ФИЗИКА ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ.

Около 1940 важное значение приобрело производство алмазных шлифовальных кругов с абразивом на связке. В качестве связки использовались керамика, смолы, порошки металлов

Диск с алмазной режущей кромкой представляет собой сплошной металлический диск с прорезанными по его периферии скошенными щелями; в щели вставляются относительно грубые алмазы, после чего щели зачеканиваются молотком или плотно закатываются. Диски с режущей кромкой дешевле шлифовальных кругов, однако быстрее изнашиваются. Относительно крупные алмазы, обычно на порошковой металлической связке, обычно используются как режущая кромка буров, применяемых для бурения скважин.

ПРОБЛЕМА ДОКЕМБРИЙСКОЙ АЛМАЗОНОСНОСТИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ [Электронный ресурс] / Афанасьев, Зинчук, Тычков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология .— 2002 .— №1 .— С. 17-33 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/514875

В работе рассмотрены россыпные и коренные предпосылки докембрийской алмазоносности Сибирской платформы. Характер распределения разновидностей алмазов и их типоморфные особенности позволяют предполагать для докембрийской эпохи алмазоносности два типа коренных источника алмазов: 1 – тип кимберлита/лампроита для округлых алмазов I разновидности; 2 – неизвестные типы коренных источников для алмазов V-VII, II разновидностей; эндемичными являются, вероятно, алмазы V-VII разновидности, характерные только для северо-востока Сибирской платформы. Специфичность докембрийской алмазоносности Сибирской платформы в сравнении с фанерозойской: 1 – разнообразие типов коренных источников алмазов (кимберлиты/лампроиты, тогда как в фанерозое только кимберлиты); 2 – повышенная (для кимберлитов/лампроитов) или абсолютная (для неизвестных типов источников, в частности для источников алмазов V-VII разновидностей) доля алмазов эклогитовых парагенезисов, тогда как в фанерозойских кимберлитах резко доминируют ультраосновные алмазы; 3 — повышенная, до абсолютной, доля изотопически легких алмазов, тогда как в фанерозойских кимберлитах доминируют изотопически тяжелые алмазы; 4 – моногенный и весьма специфический комплекс алмазов из некоторых, отнесенных к категории неизвестных, типов источников, а также повышенная доля округлых ромбододекаэдроидов в источниках типа кимберлитов/лампроитов. Предполагаемые особенности докембрийской алмазоносности Сибирской платформы в сравнении с фанерозойской соответствуют в общих чертах особенностям докембрийской алмазоносности других регионов. Авторы присоединяются к сторонникам модели происхождения таких алмазов за счет корового углерода, попадающего в мантию в процессе субдукции океанической коры. В рамках такой модели находят объяснение специфические особенности докембрийской алмазоносности, в том числе и Сибирской платформы. Авторы делят все сообщество природных алмазов на две категории: 1 – “мантийные”, с тяжелым изотопным составом углерода, кристаллизующиеся в ультраосновной среде за счет ювенильного углерода; 2 – “субдукционные”, имеющие «коровый» состав углерода и преимущественно эклогитовый тип парагенезиса в соответствии с составом пород протолита

Кремнезем.

Диоксид кремния SiO2 используется в различных видах (кристаллический, стеклообразный) для придания изделиям формы и шлифования. Хотя разные виды кремнезема химически идентичны, они широко различаются по физическому состоянию, и поэтому каждый из них находит свое специфическое применение.

Диатомит, инфузорная земля, кизельгур и триполит состоят из кремнистых остатков окаменевших диатомовых водорослей. Они используются как мягкие абразивы в качестве компонентов полировальных порошков и паст, например пасты для чистки серебра.

Рухляк и трепел являются продуктами распада кремнистых известняков. Они также используются как компоненты чистящих и полировальных порошков и паст.

Дробленый кварц, кварцит, кремень, кремнистый сланец, песок и песчаник применяются в виде зерен как абразивы в обычной наждачной бумаге, а также для пескоструйной обработки и в чистящих пастах.

Недробленый песок с высоким содержанием кварца используется для пескоструйной обработки, а также для пилки и шлифовки мягкого камня, например мрамора.

Инструменты абразивной обработки

Стальная вата

Наждачная бумага с шлифзерном размера FEPA Р80.

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.
  • Стальная вата: абразивный инструмент для шлифования и полировки.
  • Галтовочные тела: абразивный инструмент в виде изделий геометрической формы (цилиндр, призма, конус, куб и т. п.), предназначенный для галтовки.

№8 вып.1+вып.2 [Вестник Донского государственного технического университета, 2011]

Журнал является периодическим печатным научным рецензируемым журналом. Публикуются научные статьи по направлениям: машиностроение; управление, вычислительная техника и информатика; агропромышленная инженерия. Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

абразива и не дают оценку надежности технологического процесса при обработке абразивными средами. <…> Интенсивность износа абразивной среды – фарфоровые шары (F 150), объем загрузки рабочей камеры VЗ = 1 <…> Интенсивность износа абразивной среды – конусы абразивные 25×25 (F 120), объем загрузки рабочей камеры <…> среды:   0 0 a iV Vt V j , (7) – расчета объема оставшейся абразивной среды после времени t:   <…> абразивной среды после t часов обработки, дм3; aj – интенсивность износа абразивных частиц.

Предпросмотр: Вестник Донского государственного технического университета №8 2011.pdf (0,3 Мб)

Таблица сравнения абразивных мате­риалов, используемых при абразивоструйной очистке

МатериалРазмер ситаФормаПлотность, г/см³Твердость по МоосуХрупкостьПроисхождениеПрименение
Песок6-270*6,245.0-6.0высокаяприродный материалНаружная очистка
Минераль­ный шлак

купершлак/никельшлак

8-80*5,304-6,98887.0-7.5высокаяотходыНаружная очистка
Колотая дробь10-325*14,3528.0низкаяпроизводствоУдаление плотной окалины
Стальная дробь8-200°17,4728.0низкаяпроизводствоОчистка, упрочнение
Оксид алюминия12-325*7,88.0-9.0+средняяпроизводствоОчистка, отделка, удаление заусенцев, гравировка
Стеклянные шарики10-400°5,304 — 5,6165.5средняяпроизводствоОчистка, отделка
Пластик12-80*2,808-3,7443.0-4.0низкая/ средняяпроизводствоУдаление краски, снятие

заусенцев, очистка

Пшеничный крахмал12-50*5,6162.8-3.0высокаяотходыУдаление краски, очистка
Кукурузные початки8-40*2,184-2,2082.0-4.5средняяотходыУдаление краски

с деликатных поверхнос­тей

° — круглая; * — остроугольная

   .. 


 
 
 
 
 
 
    ..

Что такое абразивный инструмент

Под абразивным инструментом принято понимать всё разнообразие инструмента, предназначенного для механической обработки различных поверхностей.

Самыми известными разновидностями этого инструмента являются алмазные и шлифовальные круги, шкурки и бруски. Сюда же можно отнести и другие изделия, выполненные из различных связующих и абразивных материалов — например, пемзу, корунд, наждак и др.

При более тщательном изучении этих устройств для заточки можно обнаружить у него такое полезное свойство, как самозатачиваемость. К примеру, любой абразивный материал, который используется для изготовления абразивных устройств, содержит сразу несколько слоев острых зёрен. Но по мере затупления и скалывания одних частиц абразива их сразу же заменяют другие. Примечательно, что с увеличением трения верхнего слоя абразивных приспособлений ускоряется и процесс его самозатачивания.

Иногда наблюдаются нарушения этого процесса, когда изделие самозатачивается не полностью. В этом случае стоит задуматься о том, чтобы произвести правку устройства, для чего нужно просто удалить верхний слой абразива. После этого инструмент приобретает надлежащую форму для эффективного выполнения своей задачи.

Абразивная среда

Абразивная среда, подающаяся во внутреннюю полость истирающего валика, по канавкам на торце этого валика, распространяется по поверхности трения образца и изнашивает ее.

Макрофотография поверхности трения образца.| Износ в газовых средах, мг / см на 1000 м.| Износ стали в условиях сухого трения ( / и смазки ( 2.

Влияние твердой абразивной среды на скорость процессов, протекающих на поверхностях трения, очевидно. При наличии абразивной среды и достаточной интенсивности ее воздействия ( уабр — — max) другие процессы теряют свое значение. Ведущим видом становится абразивный износ.

Для коррозионных и абразивных сред клапаны изготовляются из стальных сплавов с никелем, хромом и марганцем.

Зависимость величины износа баббита БМ от удельной нагрузки при двух разных абразивных поверхностях.

Роль жидких, газовых и абразивных сред в пределах окислительного износа учитывается введением соответствующих коэффициентов.

Эквивалентная теплопроводность некоторых реакторных материалов.

В сухих абразивных средах высоковязкие металлы более устойчивы, чем эмалевые покрытия.

Для транспортирования вязких, агрессивных, токсичных и абразивных сред все большее применение находят диафрагменные насосы с пневматическим приводом. Использование сжатого воздуха или инертного газа в качестве привода вместо механических движущихся частей позволяет перекачивать детонирующие жидкости, например нитроэфиры. На рис. 109 показана одна из конструкций диафрагменного пневмоприводного насоса в момент начала нагнетания.

Одновинтовой насос для высоковязких жидкостей с подводом воды для охлаждения уплотнений в сальниковой коробке.

Для транспортирования вязких, агрессивных, токсичных и абразивных сред все большее применение находят диафраг-менные насосы с пневматическим приводом.

Принципиальная схема роторно-диафрагменного насоса.| Схема шлангового насоса.

Для транспортирования вязких, агрессивных, токсичных и абразивных сред все большее применение находят диафрагмен-ные насосы с пневматическим приводом. Использование сжатого воздуха или инертного газа в качестве привода вместо механических движущихся частей позволяет перекачивать детонирующие жидкости, например нитроэфиры.

В условиях наличия абразивной среды окисление и разрушение поверхностей интенсифицируются вследствие большой концентрации напряжений в локальных объемах металла.

Подобно резине в абразивной среде ведет себя поликапролактам, который может работать как на воде, так и на обычных маслах. Изучение под микроскопом поверхностных слоев капролактамовых втулок, работавших в загрязненной абразивом среде, показывает, что абразивные частицы и продукты износа металлической контрдетали шаржируют мягкую поверхность поликапролактама, проникая в тело. В итоге образуется подобие твердой корки, связанной полимером, и появляются расположенные на различной глубине механические включения. Приводятся две причины проникновения их вглубь: возможный разогрев отдельных частиц в зоне общего контакта с деталями до температуры плавления полимера и течение полимера в отдельных местах поверхности и наволакивание его поверх частицы.

Виды инструмента для заточки

За последние годы этот инструмент получил распространение во многих сферах. Его активно применяют в машиностроении, строительстве зданий, ремонте и других отраслях. Логично предположить, что каждый из его видов подойдет для выполнения только своих собственных задач. Есть инструменты, которые позволяют убрать шероховатости, с помощью других можно выполнить начисто шлифовку стен или пола. Поэтому понятно, почему с каждым годом в продаже появляется всё больше разновидностей такого рода инструмента. Всё их разнообразие можно представить в виде двух больших групп — жесткие и на гибкой основе.

Жесткий абразивный инструмент

Первая группа представлена такими приспособлениями, как болгарки, станки и прочие виды ручного и стационарного электрооборудования.

Благодаря наличию множества режимов скорости вращения и высокой прочности этот инструмент позволяет быстро и эффективно выполнять шлифовку большого количества изделий за короткий срок. Его активно используют для шлифовки, выравнивания, заточки режущих кромок, а также разрезания твердого материала.

Дополнительно относящиеся к этой группе изделия можно разделить на несколько типов кругов:

  • заточные;
  • шлифовальные;
  • зачистные;
  • отрезные.

Каждое изделие обладает своими характеристиками и свойствами. Шлифовальные изделия используются для обработки изделий из камня, дерева и металла, когда нужно изменить их форму или устранить шероховатости. Особенно часто возникает необходимость использования этой продукции при производстве и ремонте домов и квартир.

Поскольку эти инструменты могут использоваться в самых разных направлениях хозяйственной деятельности, при их выборе необходимо ориентироваться на текущие задачи и на основании этого выбирать тип профиля круга, который может быть прямым, в виде чаши или тарельчатым. Основным критерием выбора следует рассматривать удобство формы.

Отрезные изделия позволяют выполнять разрезание изделий из керамики, кирпича, гипсокартона, дерева, камня и др. Эти изделия превосходят все остальные по таким рабочим параметрам, как точность, скорость и простота обработки, не требующая приложения больших усилий.

Заточные круги получили широкое распространение в качестве эффективного инструмента для затачивания поверхностей станков, пил, ножниц и ножей. Применение этого инструмента позволяет сэкономить немало времени на обслуживании другого инструмента в производстве и сельском хозяйстве.

Зачистные изделия используются для черновой обработки изделий из дерева, камня и стали, когда нужно придать им определенную форму или избавить от серьезных дефектов. Особенно востребованы эти изделия в цехах металлообработки, где используются для удаления сварочных порезов, капель, швов и прочих серьезных дефектов.

Инструмент на гибкой основе

Наряду с жёстким инструментом производители выпускают абразивы на гибкой основе. Наиболее востребованной их разновидностью является обычная шкурка, которая может иметь различную плотность. С ее помощью можно обеспечить высокоточную и более эффективную обработку изделий из камня, синтетики, металла и дерева. Наиболее распространен вариант, имеющий бумажную или тканевую основу.

Твердость.

Процесс абразивной обработки можно сравнить с процессом обтесывания (зубилом, долотом, стамеской), поскольку материал удаляется с обрабатываемого изделия силовым воздействием острых выступов абразива. Поэтому твердость абразива – очень важный параметр. Германский минералог Ф.Моос установил первую шкалу относительной твердости различных минералов в 1820. По шкале Мооса твердость минералов оценивается значениями от 1 до 10 относительно 10 эталонов, в том числе талька (1), кварца (7) и алмаза (10). Шкала Мооса неравномерна, так что, например, изменение твердости при переходе от эталона 9 к эталону 10 больше, чем при переходе от эталона 1 к эталону 9.

При оценке искусственных абразивов возникла необходимость расширить шкалу Мооса. Р.Риджуэй добавил несколько чисел к верхнему краю шкалы и изменил положение некоторых верхних чисел Мооса. К.Вудделл измерил степень, с какой различные минералы сопротивляются царапанью алмазом в контролируемых условиях и ввел соразмерные числа выше числа Мооса 9 (корунд). Числа твердости по Кнупу определяются по размеру отпечатка, создаваемому при вдавливании в материал алмазной пирамиды под воздействием определенной нагрузки (см. табл.).

Таблица — Различные шкалы твердости
РАЗЛИЧНЫЕ ШКАЛЫ ТВЕРДОСТИ
 Шкала твердости
МатериалМоосаРиджуэяВудделлаКнупа
Песок7475
Ортоклаз66560
Кварц787820
Плавленый оксид циркония7,5111160
Топаз891250
Гранат7–7,5101360
Корунд991635
Плавленый глинозем9+1210–112000
Карбид титана2300
Карбид кремния9+1313,4–142450
Карбид бора9+1419,72750
Нитрид кремния3000
Кубический нитрид бора9+4700
Алмаз101540–428000–9000

Что такое абразивные чистящие вещества?

Она поставляется в готовом виде и наносится на очищаемую поверхность мягким тампоном. Перед употреблением воду необходимо взбалтывать. Полировочная паста содержит в качестве абразива окись алюминия; поставляется также в готовом виде, перед употреблением смешивается с водой и наносится на нитролаковое покрытие ( вручную или механическим способом) фланелью или цигейковой шкуркой.  

Для этого вида притирки используют мягкие абразивы: окись железа ( крокус), окись хрома и др.; при этом притир имеет большую твердость, чем поверхность притираемой детали. В качестве смазывающих материалов используют керосин, машинное масло; для медных сплавов — смесь свиного сала с машинным маслом.  

Полировочная вода — тонкая эмульсия мягкого абразива. Применяется полировочная вода для окончательной отделки нитроэмалевых покрытий и для возобновления блеска нитроэмалевых покрытий в период эксплуатации автомашин.  

Основные виды шлифовки.

 Круглое наружное шлифование.

Круглое наружное шлифование. Принцип таков: шлифовальный круг вращается вокруг своей оси ( что является скоростью резания) но одновременно вращается и заготовка. Так же имеется два вида подачи поперечная (приближение к заготовке) и продольная (осевая) чтобы прошлифовать поверхность по всей длинне.

Посмотрите видео для закрепления:

Внутреннее шлифование.

Внутреннее шлифование.  Как мы видим по рисунку эта разновидность шлифования похожа на первый метод, но кардинальное отличие в том, что шлифовальный круг находится внутри обрабатываемой заготовкой. Но движения резания остались прежними. Да еще забыл сказать в основном при шлифовке применяют охлаждение (СОЖ) ну в каком то посте я упомянул про нее 8) .

Видео для лучшего понимания темы

Зубошлифование.

Зубошлифование как вы уже догадались из названия это обработка профиля зубчатого венца шестерен с помощью шлифовального круга который спрофилирован в размер эвольвенты зуба. Наверное не понятно , но думаю если вы подпишитесь на обновления моего блога все будет становиться более прозрачно ГАРАНТИРУЮ! Ну этот способ из разряда лучше один раз увидеть чем сто раз услышать. Смотрите видео:

Бесцентровое шлифование.

Бесцентровое шлифование. Из самого названия видно, что здесь заготовка не закрепляется в центра как на предыдущих видах (блин забыл про это написать в них ) ну да ладно наверстаем. Вращение заготовке придает один шлифовальный круг (который справа) ну а левый производит шлифованием металла. То приспособление которое находится по центру называется нож и изготавливается обычно из твердого сплава. Оно служит для того, чтобы заготовка не провалилась между кругами и не заклинила их. Ну и как обычно видео:

Шлифование плоских поверхностей.

Шлифование плоских поверхностей. Тут все предельно просто берется плоский кусок металла, зажимается на столе шлифовального станка с помощью станочных приспособлений или магнитного стола ( об этом поговорим позже поподробнее) и круг начинает свою работу. Это оптимальный вариант для обработки плоских поверхностей различных форм и размеров. Во общем смотрите видео:

Ну вот пожалуй и все. Сегодня мы с вами поговорили про шлифование металла. Я думаю, что общие понятия про этот вид механической обработки у вас уже появились. Позже мы будем углубляться в каждый из них поподробнее. Не пропустите и подпишитесь на обновления  моего блога. До новых встреч!

С вами был Андрей !

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации