Абразивные материалы зернистость

Зернистость абразивного материала

Особенности изготовления абразивных элементов

Зернистость абразивных материалов определяется исходя из размера шлифовочной частицы, которая наносится на особую основу и скрепляется связующим веществом. Абразивные круги, бруски, головки, сегменты, шкурки и порошки применяются для шлифования и снятия верхнего слоя с различных типов поверхностей. Чем крупнее зерно абразива, тем большую стружку он удаляет, более мелкие представители счищают меньше.

Точная и эффективная обработка осуществляется при равномерном составе абразива. Это снижает уровень изнашиваемости круга и повышает класс шероховатости покрытия шлифованного изделия.

При изготовлении мелкозернистого шлифовального материала используются крупные куски абразива, который измельчается в дробильных машинах. По окончанию этого этапа зерно очищается от каких-либо примесей. Следом оно подвергается обработке температурами и химическими реагентами. В конце его просеивают на специальных решетах, предназначенных для сортирования материала по размерам.

Калибр и номер зерна определяют грани ячеек двух решет. Такой подход приводит к тому, что в сите остается только 60% абразивных частиц, остальные из-за не совсем точного размера клетки просеиваются. Так большие размеры зерна, соответствующие диаметру, остаются в решете, а мелкие проходят сквозь него. Номера зернистости шлифовальных материалов представляются единицами, мерой измерения которых стал микрометр.

Связки абразивных зерен

Шлифовальный материал представляет собой абразивные частицы, скрепленные связующими веществами. Связка играет важную роль в определении эффективности готового полотна. В процессе их производства используются следующие виды составляющих:

• неорганические;
• органические;
• металлические.

К неорганическим компонентам относят:

• керамическую;
• силикатную;
• магнезиальную.

Чаще всего применяются керамические связующие вещества, на их основе изготовлены более 50% образцов всех шлифовальных приспособлений.

К категории органических связок относят:

• бакелитовую;
• глифтолиевую;
• вулканитовую.

Здесь популярным стало бакелитовое сырье. Инструмент на его основе отличается своей прочностью, эластичностью и скоростью. Хотя уровень химической и тепловой устойчивости такого материала крайне невысок.

Глифталевая связка повышает упругость шлифовальных кругов, поэтому они прекрасно подходят для чистовой и доводочной обработки.

Вулканитовая основа позволяет изготовить абразивный элемент, толщина которого не будет превышать 0,5 мм. Они применяются для порезки и бесцентрового шлифования.

Металлические связки

В основе металлического связующего вещества – наполнитель и порошок олова, меди или другого металла. Используется в алмазных кругах, изредка в инструментах из карбида кремния.

Классификация абразивных материалов по зернистости

Выделяют 4 группы абразивных материалов, отличающихся между собой размером шлифовальных частиц:

1. Шлифзерно.
2. Шлифпорошок.
3. Микропорошок.
4. Тонкий микропорошок.

Микропорошок маркируется буквой «М» и цифрой, которая показывает самый большой диаметр абразивной частицы в микрометрах. Каждый номер зернистости имеет следующие фракции:

Фракции – это группа шлифовальных зерен, которые имеют одинаковый интервал размера, преобладающий по объему частиц.

Диаметр абразивной частички микропорошка определяется путем измерения самой большой ширины зерна, которую видно под микроскопом.

Круг и зернистость абразивов выбирается исходя из следующих параметров: тип шлифовки, размер обрабатываемой поверхности, необходимая шероховатость и точность выполняемой работы.

Существует три разновидности зернистости абразивных материалов:

• крупнозернистый;
• среднезернистый;
• мелкозернистый.

Крупный размер наждачного полотна позволяет провести грубую шлифовку покрытия, а более мелкий диаметр применяется для финишной абразивной обработки, доводки и заточки.

Область применения абразивных материалов в зависимости от зернистости

Абразивные приспособления позволяют провести шлифовку, подрезку и полировку разных типов поверхностей: дерево, метал, камень. В зависимости от вида шлифовального материала и размера зерна абразива данные приспособления применяются для различных работ.

Крупнозернистые устройства используют в следующих процессах:

• на этапах обдирания и предварительных работ в операциях, требующих большую глубину реза, где удаляются припуски;
• для работы на машинах с большой мощностью и жесткостью;
• для шлифования материалов, которые заполняют поры инструмента и засаливают его покрытие, например, при зашкуривании латунных, медных, алюминиевых изделий;
• при работе, где круг контактирует с большой площадью;
• для плоской шлифовки торцом;
• для внутренних шлифовальных работ.

Приспособления со средним и мелким зерном применяют в следующих случаях:

• для получения определенной шероховатости покрытия (0,32 -0,08 мкм);
• в процессе обработки закаленной стали и твердых металлических сплавов;
• для финишной шлифовки, заточки и доводки различных приборов;
• для точной и качественной обработки деталей.

Таблица: зернистость абразивных материалов по сферам применения

Инструменты с мелким зерном имеют меньшую способность к самозатачиванию, нежели крупнозернистые приспособления, поэтому они быстрее стачиваются и засаливаются.

§ 5. ЗЕРНИСТОСТЬ АБРАЗИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Зернистость абразива по ГОСТ 3647-71. Размер зерен.

Шлифовальный круг, брусок или порошок изготовляются из абразивных зерен определенного размера, чтобы снимаемые ими стружки были бы примерно одинаковыми. Для снятия большой стружки применяют шлифовальные круги с крупными зернами, для удаления небольшой стружки — с зернами помельче.

Опыт показал, что при однородном составе зерен уменьшается износ круга, увеличивается класс шероховатости поверхности шлифованной детали, повышается производительность и точность обработки.

При подготовке абразивного материала большие куски его размельчают в дробилках до получения зерен требуемых размеров. После дробления зерна очищают от посторонних примесей. Подвергают химической и термической обработке и просеивают на ситах для сортировки по размерам.

Размер зерен — зернистость абразивных материалов определяется размерами сторон ячеек двух сит, через которые просеивают отобранные абразивные зерна. Из-за недостаточной точности размеров ячеек металлических сит, на которых просеивается абразивный материал, только до 60% зерен одинакового размера остается на сите.

Номера зернистости абразивных материалов по ГОСТ 3647-71 задаются длиной стороны ячейки сита в сотых долях миллиметра (по старому ГОСТу размеры определялись количеством проволочек сита на длине в один дюйм — меш).

Большие размеры зерен соответствуют тому размеру отверстий сита, сквозь которые они проходят, а меньшие размеры -тому, на котором зерна задерживаются.

Абразивные материалы по величине зерен разделяются на 4 группы со следующими номерами зернистости:

1) шлифзерно -200; 160; 125; 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25; 20; 16;

2) шлифпорошки- 12; 10; 8; 6; 5; 4; 3;

3) микропорошки -М63; М50; М40; М28; М20; М14;

4) тонкие микропорошки М10; М7; М5; М3; M1.

Микропорошки обозначаются буквой М и цифрой, показывающей наибольший размер зерна в микрометрах. В каждом номере зернистости различают основную, крупную, предельную, мелкую и комплексную фракции. Размер зернистости характеризуется размером основной фракции.

Основная фракция абразивного порошка — это совокупность абразивных зерен одного интервала размеров, преобладающих по количеству данного абразивного порошка. Размеры устанавливаются нормативно-техническими документами.

В крупной фракции размеры зерен превышают размеры зерен основной фракции на один интервал размеров, в предельной фракции превышение на 1-2 интервала. В мелкой фракции размеры зерен могут быть меньше на 1-2 интервала. В комплексной фракции размеры могут колебаться на один интервал по отношению к основной фракции.

В зависимости от процентного состава основной фракции, при соблюдении норм по остальным фракциям, номер зернистости дополняется буквенными индексами В; П; Н; Д. Например, 80П, М28Д и т. п.

Размер зерен микропорошков определяется измерением наибольшей ширины зерна, которую видно в поле зрения микроскопа.

Зернистость круга выбирают в зависимости от вида шлифования, величины съема шлифуемого материала, требуемой шероховатости поверхности и точности обработки. Круги с крупным зерном увеличивают съем металла, повышают производительность труда, но при этом на поверхности детали остаются глубокие риски; поэтому их применяют на обдирочных работах (табл. 1). Мелкозернистые круги используют при чистовом и тонком отделочном шлифовании, обеспечивающем точность свыше 1-го класса (допуск до 1-2 мкм).

1. Зернистость абразивных материалов и область их применения

Шлифование фибры текстолита, оргстекла и других неметаллических материалов

Зачистка сварных швов, литья и т. д.

Черновое шлифование деталей, предварительная заточка инструментов, шлифование меди, латуни, твердого чугунного литья

Получистовое и чистовое шлифование деталей, заточка быстрорежущих и твердосплавных инструментов, шлифование отбеленного чугуна

Чистовое шлифование высокоответственных деталей, например размерных плиток, плоских калибров; заточка мелкого инструмента из очень твердых материалов

Доводка многолезвийного инструмента

Тонкое отделочное шлифование

По ГОСТ 9206-70 алмазные шлифпорошки обозначают буквой А и тремя или четырьмя буквами (синтетические алмазы) и цифрами. В числителе стоит номинальный размер стороны ячейки в свету в мкм, через которую проходит зерно, а в знаменателе — на которой задерживается зерно. Например, А 160/125, АСО 160/125. Соответственно шлифпорошкам микропорошки и тонкие микропорошки из природного алмаза обозначаются AM и АН, из синтетических алмазов — АСМ и АСН. Две цифры за буквами обозначают размеры от и до зерен основной фракции. Например, AM 40/28; АСМ 40/28. Микропорошки из эльбора обозначаются ЛМ.

Применение алмазных кругов позволяет получить шероховатость поверхности 12-13 класса.

Зернистость абразивных материалов

Полученные различными способами абразивные материалы сортируются, дробятся и измельчаются в специальных машинах. В зависимости от состава исходного материала, требований к составу и свойствам зерновых продуктов абразивные материалы подвергаются химической и термической обработке и просеиваются на ситах для сортировки по размерам.

Размер зерен определяется размерами сторон ячеек двух сит, через которые просеивают отобранные абразивные зерна. За зернистость принимают 0,1 минимального размера стороны ячейки в свету сетки, на которой задерживается зерно (мкм). Например, если зерна задерживаются на сите со стороной ячейки 160 мкм, их размер также равен 160 мкм, а зернистость 0,1 • 160 = 16. Зернистость абразивных материалов обозначают номерами в соответствии с ГОСТ 3647-80.

В зависимости от крупности частиц абразивные материалы делят на группы и номера (табл. 2.4). Каждый номер зернистости по ГОСТ 3647-80 характеризуется следующими фракциями: основной, крупной, предельно мелкой (первой и второй) и комплексной. Номер зернистости характеризуется размером основной фракции.

Основная фракция абразивного порошка — это совокупность абразивных зерен одного интервала размеров, преобладающих по количеству данного абразивного порошка.

Зерновой состав шлифовальных материалов

Содержание фракций в шлифовальном материале, %

Окончание табл. 2.4

Содержание фракций в шлифовальном материале, %

* Показывает содержание основной фракции: В — высокое, П — повышенное, Н — нормальное, Д — допустимое.

Крупная фракция абразивного порошка — совокупность абразивных зерен, размеры которых превышают размеры зерен основной фракции на один интервал размеров.

Предельная фракция абразивного порошка — совокупность абразивных зерен, размеры которых превышают размер зерен основной фракции на один-два интервала.

Мелкая фракция абразивного порошка — совокупность абразивных зерен в порошке, размеры которых меньше размеров зерен основной фракции на один-два размера.

Комплексная фракция абразивного порошка — совокупность абразивных зерен, размеры которых колеблются относительно размеров основной фракции на плюс один интервал.

За номер зернистости микропорошков принимают верхний предел зерен основной фракции.

Области использования абразивных материалов в зависимости от их зернистости приведены в табл. 2.5.

Применение абразивных материалов в зависимости от их зернистости

Зачистка заготовок, отливок, поковок, крупных штампованных деталей (ручные обдирочные работы)

Плоское шлифование торцом круга; заточка средних и крупных резцов; правка абразивных инструментов; отрезные работы; грубые зачистные работы шкуркой

Окончание табл. 2.5

Предварительное и окончательное шлифование с одного установи; заточка режущего инструмента; черновое шлифование шкуркой

Чистовое шлифование; обработка фасонных профилей; заточка мелкого инструмента; шлифование хрупких материалов; предварительное шлифование шкуркой

Отделочное шлифование; доводка твердых сплавов и режущего инструмента с термокорундовыми пластинками; предварительное хонингование; заточка тонких лезвий; чистовое шлифование шкуркой

Отделочное шлифование металлов, стекла, мрамора и т.п.; резь- бошлифовапие; доводка тонких лезвий; чистовое хонингование; окончательное шлифование шкуркой

Суперфиниширование; окончательное хонингование; притирка; доводка тонких лезвий и мерительных поверхностей калибров; резьбошлифованис резьб с мелким шагом; отделочная обработка шкуркой

Зернистость алмазных зерен и зерен из других синтетических сверхтвердых материалов. Алмазные порошки представляют собой совокупность алмазных зерен различной величины и формы в виде монокристаллов, их осколков, сростков и поликристаллов. Зерна синтетических алмазов и других сверхтвердых материалов не имеют острых кромок. В связи с этим размер зерна по ГОСТ 9206—80 определяют поминальными размерами сторон ячеек в свету двух контрольных сит в микрометрах, причем через верхнее сито зерна должны проходить, а па нижнем задерживаться. Размер зерен алмазных микро- и субмикропорошков определяют как полусумму длины и ширины прямоугольника, условно описанного вокруг проекции зерна таким образом, чтобы большая сторона прямоугольника соответствовала наибольшей длине проекции зерна.

Алмазные порошки в зависимости от размера зерен, способа их получения и контроля делятся па две группы: шлифпорошки, получаемые путем рассева на ситах с контролем зернового состава ситовым методом, и микропорошки, получаемые путем классификации с использованием жидкости и с контролем зернового

состава микроскопическим методом. Зерновой состав алмазных порошков характеризуется совокупностью фракций: основной, преобладающей по количеству, и побочных — крупной и мелкой, выраженных в процентах (шлифпорошков — по массе, микропорошков — по числу зерен).

Зернистость алмазных и других синтетических сверхтвердых материалов обозначают дробью, у которой числитель соответствует наибольшему, а знаменатель наименьшему размеру зерен основной фракции.

Маркировка наждачной бумаги: виды абразива, зернистость

Самым востребованным абразивным материалом не только в домашнем хозяйстве, но и на крупных предприятиях является наждачная бумага. В зависимости от обрабатываемого материала и требований, предъявляемых к поверхности, в каждом конкретном случае используется соответствующая модификация.

Хотя, само по себе, полотно и не отличается сложностью изготовления и содержит всего два основных компонента, разобраться в маркировке наждачной бумаги не всегда просто. Это связано с тем, что не существует единого стандарта даже на территории РФ, не говоря уже о СНГ и мировых производителях. Несмотря на это, для правильного выбора, необходимого уметь расшифровывать обозначения наждачной бумаги.

В настоящее время для изготовления шлифовальных материалов используется самый широкий спектр абразивных компонентов. Кроме этого, существует несколько вариантов основы. Ниже рассмотрим по каким критериям необходимо выбирать наждачную бумагу для того или иного вида работ.

Что такое наждачная бумага и как ее еще называют

Наждачная бумага представляет собой абразивную крошку той или иной фракции, закрепленную на бумажной или тканевой основе с помощью специальных мастик или других клеящих веществ.

Реже можно встретить и другие названия: шкурка, наждак, шкурка шлифовальная, шлифовальная бумага и т.д., однако суть от этого нисколько не меняется.

Зернистость наждачной бумаги

В зависимости от фракции абразивной крошки, материала основы и назначения, весь спектр выпускаемого абразивного полотна можно разделить на несколько модификаций.

По величине зерна различают следующие виды шлифовальных полотен: мелкозернистые и крупнозернистые. В таблице приведены показатели зернистости наиболее часто используемой наждачной бумаги:

Начальное шлифованиеисправление незначительных дефектов поверхности

Черновая обработка древесины

Исправление незначительных дефектов поверхности

Обработка твердых пород дерева перед окончательной шлифовкой

Шлифовка мягкого дерева

Удаление старой краски

Мелкозернистая наждачная бумага

Финишное шлифование твердых пород дерева

Шлифование под окраску

Шлифование керамики, пластика и металлов

Полировка, снятие глянца

Как видно из таблицы зернистости, область применения наждачной бумаги довольно широка:

• Столярная и мебельная отрасли;
• Машиностроение и промышленное производство;
• Изготовление нестандартного оборудования и приборостроение;
• Ремонт и покраска автомобилей;
• Строительно-отделочные работы.

Это далеко неполный перечень, а способы использования наждачной шкурки в быту и вовсе не поддаются описанию по причине своего бесконечного многообразия.

Наиболее распространенными являются три формы выпускаемых наждачных полотен:

Что касается формы выпуска, наиболее распространенными являются листовая и рулонная. Кроме этого Существуют готовые кольцевые модификации для циклевочных и ручных шлифовальных машин, дисковые накладки для электродрелей и некоторые другие разновидности.

Маркировка наждачной бумаги в зависимости от ее назначения: таблица

В зависимости от специфики работ крупнозернистая наждачная бумага подразделяется на несколько основных групп:

Подготовительные работы: удаление ржавчины

Устранение крупных дефектов поверхности

Грубая обработка поверхностей

Р80; Р90; Р100; Р120

20-Н; 16-Н; 12-Н; 10-Н

Окончательная шлифовка и доводка

Мелкозернистая наждачная бумага так же маркируется в соответствии с особенностями использования:

Шлифование твердых пород древесины

Полирование подготовка поверхности под покраску

Шлифовка керамических поверхностей, пластиков и металлов

Р1200; Р1500; Р2000; Р2500

Полирование и снятие глянца

М14; М10; М7; М5; Н-0;Н-00; Н-01

При покупке наждачной бумаги на оборотной стороне можно обнаружить и другие обозначения. Каждое из них несет определенную смысловую нагрузку, например, разновидность абразивного порошка, способ его крепления, особенности клеевой смеси и тип основы и ее механические свойства. Рассмотрим основные обозначения.

1. Наименование «Р» свидетельствует об абразивной структуре материала;
2. Буква «Л» обозначает форму выпуска, в данном случае – листовая;
3. Цифры «1» и «2» говорят о назначении абразивного полотна: 1 – для шлифования мягких поверхностей, 2 – металла и других твердых и особо твердых материалов;
4. Устойчивость к воздействию влаги обозначается символами «Л1», «Л2» или М;
5. Обозначение «П» свидетельствует о том, что воздействие влаги и сырости крайне нежелательно.

Помимо этих обозначений особое внимание необходимо уделить свойствам самих абразивных частиц.

Виды абразива

Различают несколько наиболее распространенных материалов, служащих сырьем для изготовления абразивного порошка:

Гранат . Этот абразив является натуральным минералом, поэтому экологически абсолютно безопасен для человека. Естественная структура частиц позволяет эффективно использовать такую наждачную шкурку для обработки всех пород древесины.

Карбид кремния отличается высокими показателями твердости и прочности. Применяют такую наждачную бумагу для шлифования металлов, стекловолокна и других материалов, отличающихся повышенной твердостью.

Абразив на основе керамики используют для формирования поверхности и устранения крупных дефектов при первичной обработке древесины, шлифовке паркета и т.д.

Оксид алюминия достаточно хрупок, поэтому в процессе шлифования кристаллы могут крошиться, образовывая вместо затупленных новые режущие грани. Эта особенность значительно продлевает срок службы абразивного полотна.

Существуют и другие наполнители, однако встречаются они довольно редко и используются для специальной обработки.

Учитывая доступность и невысокую стоимость наждачной бумаги, можно с уверенностью сказать, что никакая конкуренция в ближайшее время ему не угрожает. Универсальность и простота обработки, а также многообразие обрабатываемых материалов делают абразивное полотно незаменимым как в быту, так и в промышленных условиях.

Оценка статьи:

Загрузка...