Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Абразивные материалы и инструменты (стр. 1 из 3)

Машиностроение

Исследование рынка абразивного инструмента

Дата разработки: 17 авг, 2015

Информация о проекте представлена для демонстрации наших возможностей.
Вы можете заказать аналогичное исследование с учетом Ваших задач.
Заказать аналогичное исследование

Цель: определение перспективного рынка абразивного инструмента

Предмет исследования:

Абразивные материалы, в том числе:

1. Формованные абразивные материалы (жернова, камни точильные, круги шлифовальные и пр.) в том числе из агломерированных искусственных или природных алмазов

из керамических или силикатных материалов

из агломерированных искусственных или природных алмазов

из искусственных абразивов

из синтетической или искусственной смолы

из природного камня

камни для ручной заточки или полировки

2. Гибкие абразивные материалы на тканой, бумажной, картонной или иной основе

на тканой текстильной основе

на бумажной или картонной основе

на основе вулканизованного волокна

1. Этап Анализ импорта/экспорта абразивных материалов

1.1. Общий объем импорта 2013-2015 гг. в натуральном/денежном выражении

1.2. Структура импорта в разрезе по видам абразивных материалов:

— Формованные абразивные материалы (жернова, камни точильные, круги шлифовальные и пр.) в том числе из агломерированных искусственных или природных алмазов

— из керамических или силикатных материалов

— из агломерированных искусственных или природных алмазов

— из искусственных абразивов

— из синтетической или искусственной смолы

— из природного камня

— камни для ручной заточки или полировки

Гибкие абразивные материалы на тканой, бумажной, картонной или иной основе

— на тканой текстильной основе

— на бумажной или картонной основе

— на основе вулканизованного волокна

2. Анализ производства.

2.1. Изучение топ-10 ведущих производителей абразивных материалов

— Предварительный состав изучаемых производителей:

— Лужский Абразивный Завод,

— Белгородский Абразивный Завод,

— Косулинский Абразивный Завод,

— Московский Шлифовальный Инструмент и пр.

Возможно скорректировать состав изучаемых ведущих производителей по своему усмотрению

По каждому производителю будет получена следующая информация:

— Суммарный объем производства абразивных материалов в натуральном выражении в 2013-2015 гг.

— Структура производства в разрезе по формованные абразивные материалы / абразивные материалы на гибкой основе 2013-2015 гг.

— Наиболее значимые виды формованных абразивных материалов (в %), оценка динамики.

— Наиболее значимые виды абразивных материалов на гибкой основе (в %), оценка динамики.

— Основные потребляющие сегменты (в %): машиностроение, деревообработка, строительство

— Планы по изменению объемов выпуска и структуры абразивных материалов

— Оценка потенциала импортозамещения

3. Анализ, выводы, прогнозы

3.1. Общий объем рынка абразивных материалов 2013-2015 гг.

3.2. Структура рынка в разрезе по видам абразивных материалов

3.3. Соотношение российской и зарубежной продукции на рынке

3.4. Прогнозы развития наиболее значимых потребляющих сегментов

3.5. Прогноз развития рынка абразивных материалов до 2017 года (с учетом планов предприятий и тенденций развития потребляющих сегментов), в т.ч соотношения российского и зарубежного абразивных материалов.

3.6. Оценка потенциала импортозамещения

3.7. Перспективные виды абразивных материалов

Название файла: ТЗ-293-2015

© 1997-2020 гг.
Агентство Промышленной Информации

Cвязаться с нами:

Москва, Россия
107553, ул. Большая Черкизовская, 24 А стр. 1

§ 16 АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Абразивные материалы применяются для шлифования металла. Шлифованием называется снятие с поверхности металла тонкой стружки при помощи абразивного инструмента. К абразивному инструменту относятся шлифовальные круги, сегменты, бруски, оселки и головки, в которых режущим элементом служит абразивный материал — твердые зерна природных и искусственных веществ. Природными шлифующими материалами являются корунд и наждак, а искусственными — карборунд и электрокорунд, а также карбид бора (химическое соединение бора с углеродом). Зерна абразивного материала соединяются в одно целое при помощи какого-либо связующего вещества (связки).

Абразивные инструменты — шлифовальные круги — приготовляются на керамической, бакелитовой и вулканитовой связках. Шлифовальные круги изготовляются из электрокорунда нормального белого, карбида кремния черного и карбида кремния зеленого.

Виды шлифовальных кругов следующие: круги-диски (Д), круги-тарелки (1T, 2T), круги-чашки цилиндрические и др. Для скоростного шлифования применяются абразивные круги плоские прямого профиля (ПП) и круги с двухсторонним коническим профилем для нарезания и шлифования резьбы (2П). Для абразивного материала и связки устанавливаются следующие знаки маркировки.

Электрокорунд нормальный Э

Карбид кремния черный КЧ

Карбид кремния белый ЭБ

Карбид кремния зеленый КЗ

В зависимости от твердости абразивный инструмент маркируется следующим образом.

МатериалСвязки

ВТ — весьма твердый

ЧТ — чрезвычайно твердый

1 Цифры 1, 2 и 3 справа от букв характеризуют твердость в порядке ее возрастания.

Мягкие круги применяют для шлифования твердых материалов и, наоборот, для шлифования мягкой стали применяют круги более высокой твердости. При обработке шлифованием вязких металлов, например меди, латуни и т. п., следует применять мягкие, крупнозернистые круги.

Условные обозначения типоразмеров кругов следующие: ПП20Х10Х6 ГОСТ 2424-52 — плоский, диаметром 20 мм, высотой 10 мм, с диаметром отверстия 6 мм.

КС90Х30Х20 ГОСТ 2424-52 — шлифовальный круг для заточки ножей косилок с наружным диаметром 90 мм, высотой 30 мм и диаметром отверстия 20 мм.

Бруски шлифовальные (ГОСТ 4786-53) изготовляются из электрокорунда белого или карбида кремния зеленого. Материалы и связка обозначаются аналогично вышеприведенному. Бруски бывают квадратные (БК в ), плоские (БП), круглые (БК р ) и др. Бруски формы БК в имеют длину 100-250 мм, высоту 6-40 мм; бруски формы БП имеют длину 150-200 мм, ширину 20-40 мм и высоту 10-20 мм (10, 13, 16, 20); бруски формы БК р имеют диаметр 6-13 и длину 100-150 мм.

Оселки применяют для заточки и правки режущих инструментов (резцов, разверток, шаберов).

Шкуркой шлифовальной на тканевой основе выполняется сухое шлифование. Шкурки изготовляются в виде рулонов и листов. Шкурки бывают электрокорундовые, карбид-кремниевые, кремниевые, кварцевые и стеклянные. Размеры рулона (Р725, Р775): длина 30-50 м, ширина 725-775 мм. Типоразмер листовой шкурки (Л210, Л725, Л775): поперечный размер 210- 775 мм, продольный 285-575 мм.

Абразивные материалы и инструмент на их основе

Абразивные материалы. Абразивными назы­вают мелкозернистые или порошковые неметал­лические вещества (химические соединения эле­ментов), обладающие очень высокой твердостью и имеющие острые режущие грани. Абразивные материалы разделяют на природные (наждак, кварцевый песок, кремень, корунд), которые находят ограниченное применение вследствие не­однородности свойств, и искусственные (синтетический алмаз, электрокорунд, карбид бора, карбид кремния и др.), широко используемые в промышленности. Их используют для получения шлифовальных кругов, сегментов, головок, брус­ков; гибких шлифовальных и полировальных лент и шкурок, а также в виде полировальных паст. Абразивные зерна используют для гидро­абразивной (абразивно-жидкостной), абразивно-импульсной (ультразвуковой) и абразивно-хими­ческой обработки твердых сплавов.

Абразивные материалы характеризуются аб­разивной (режущей) способностью, высокой красностойкостью (1800—2000°С), зернистостью, твердостью и износостойкостью. Абразивная спо­собность — это основной показатель качества абразива. Абразивная способность характери­зуется массой снимаемого, при шлифовании ма­териала до затупления зерен. По абразивной способности абразивные материалы располага­ются в следующем порядке: алмаз, нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень. Зернистость характеризует раз­мер и однородность зерен.

Абразивные материалы подразделяют на че­тыре группы: шлифзерно, шлифпорошки, микро-порошки и тонкие микро-порошки. Материалы каждой группы различаются по номерам зерни­стости. Зернистость абразивных шлифзерна и шлифпорошков определяют в сотых долях мил­лиметра, а микропорошков — в микрометрах. По крупности абразивные материалы указанных групп разделяют на 28 номеров: шлифзерно 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16; шлифпорошки 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3; микропорошки М63, М50, М40, М20, М14; тонкие микропорош­ки Ml, М7, М5.

Абразивный инструмент. Твердость абразив­ных инструментов принято обозначать буквами М — мягкий, СМ — срёднемягкий, С — сред­ний, СТ — среднетвердый, ВТ — весьма твер­дый, ЧТ — чрезвычайно твердый. Процесс изго­товления абразивных инструментов слагается из следующих операций: размола; измельчения аб­разивных материалов; сортировки по номерам в зернистости; смешивания со связкой и увлажне­ния; формования для получения определенной формы и размеров изделий; сушки и тепловой обработки.

Связка — цементирующее вещество, которое скрепляет друг с другом абразивные зерна. Связ­ки бывают керамическими, бакелитовыми, вул-канитовыми и др. Путем тонкого измельчения и смешивания глины, полевого шпата, кварца и других веществ в определенных пропорциях при­готовляют керамическую связку. Искусственная смола — бакелит является основой бакелитовой связки. Вулканитовая связка — искусственный каучук, подвергнутый вулканизации для превра­щения его в прочный, твердый эбонит.

Для зачистки и отделки поверхностей изде­лий пользуются шлифовальными шкурками. Это бумага или ткань с наклеенными на нее зернами абразивов.

Доводку или притирку и полирование выпол­няют абразивными и алмазными пастами. До­водку (притирку) осуществляют изготовленным из более мягкого материала, чем обрабатываемая заготовка, притиром с нанесенным на него абразивным порошком или пастой. Притиркой достигается высокая точность обработки и умень­шение шероховатости поверхности. Полирова­ние осуществляют быстродвижущейея абразив­ной лентой, насыщенной мягкими абразивами или мягким полировальным кругом (из войлока, фетра, бязи) с нанесенной на него полироваль­ной пастой. Полирование не повышает точность обработки, а улучшает лишь качество поверх­ности (шероховатость).

Пасты состоят из жидких, полужидких или твердых смесей абразивных материалов с добав­ками химически активных веществ. Все абразив­но-доводочные пасты в зависимости от применяе­мого материала делят на две группы: твердые (алмаз, карбид бора, наждак) и мягкие (окись хрома, окись железа, кварц). Кроме абразивных материалов в состав паст для связки входят: хи­мически активные олеиновая и стеариновая кис­лоты, парафин, а также скипидар, канифоль и другие вещества.

Алмазы широко применяют для изготовления высокопроизводительных алмазных инструмен­тов, порошков и паст. Алмазные пасты являются наиболее эффективными средствами для выполнения доводочных и притирочных работ. Пасты из синтетических или природных алмазов ис­пользуют для окончательной доводки деталей и изделий.

Абразивный инструмент принято маркировать обозначениями, характеризующими абразивный материал, связку, зернистость, твердость. По этим данным выбирают инструмент для той или иной технологической операции. Марка простав­ляется краской на абразивном инструменте.

На­пример: маркировка на шлифовальном круге ПП450Х50Х1273АЗЭ50С1Б означает: ПП — крут плоский прямоугольного профиля; 450 — наружный диаметр круга; 50 — высота круга; 127 — диаметр отверстия круга (все размеры в миллиметрах); ЗАЗ — Златоустовский абразив­ный завод; Э электрокорунд; 50 — зернис­тость; С1 — средняя твердость 1; Б — бакелито­вая связка.

Форма поперечных сечений шлифовальных кругов и их размеры регламентированы ГОСТ 2424—75, которым предусматривается 22 профи­ля и несколько сотен типоразмеров. Для изго­товления абразивных кругов используют естест­венные минералы — алмаз, кварц, корунд, наж­дак, кремень, гранат — и искусственные — элек­трокорунд нормальный (Э), электрокорунд бе­лый (ЭБ), монокорунд (М), карбид кремния зе­леный (КЗ) и черный (КЧ), карбид бора, борсиликокарбид, электрокорунд хромистый (ЭХ), электрокорунд титанистый (ЭТ). По твердости абразивные инструменты подразделяют на семь групп и 16 степеней твердости. При этом под твердостью абразивного инструмента понимают способность связки сопротивляться вырыванию абразивных зерен с рабочей поверхности инстру­мента под действием внешних сил. Структура абразивного инструмента характеризуется соот­ношением между объемным содержанием абра­зивных зерен, связки и пор к единице объема ин­струмента.

Алмазные круги используют для шлифования заготовок из твердых сплавов и высокотвердых материалов. Круг состоит из корпуса, изготов­ленного из алюминия, пластмассы или стали, и алмазоносного слоя толщиной 1,5—3 мм.

Дата добавления: 2014-12-03 ; просмотров: 40 ; Нарушение авторских прав

2.1.3. Абразивные материалы и инструменты

 назначение абразивных инструментов;

 абразивные материалы, их химический состав, марки, свойства, области применения. Характеристика и маркировка абразивных инструментов: твердость, зернистость, связки, структура. Основы назначения характеристики для различных технологических операций;

 классификация абразивных инструментов. Назначение, маркировка, области применения и особенности эксплуатации.

Из всего разнообразия абразивных материалов рассмотреть только искусственные: электрокорунд и его разновидности, карбид кремния и карбид бора, указать области их применения.

Объяснить назначение характеристики абразивных инструментов и что входит в ее состав: марка абразивного материала, зернистость, твердость, структура и связка.

Изучить только искусственные абразивные материалы: электрокорунд и его разновидности, карбид кремния и бора, указать области их применения (табл.1).

Зернистость абразивного материала (табл.1).

Зернистость  одна из основных характеристик абразивного материала (абразивных зерен). После дробления зерен до требуемой величины (максимальный размер зерна менее 2 мм) их сортируют по размерам (просеивают через сито или обрабатывают на центрифуге).

По ГОСТ 3647-80 различают следующие размеры абразивных зерен:

 шлифовальное зерно (от 2000…160 микрон);

 шлифовальный порошок (от 120…40 микрон);

 микропорошок (М63…М14 в микронах);

тонкий микропорошок (М10…М5 в микронах);

 особо тонкий микропорошок (М3…М1).

Зерну, которое задерживается на сите, присваивается номер зернистости соответствующий размеру ячейки сита в микронах. Например, зернам, прошедшим ячейку 250250 микрометров, но задержавшимся на сите 200200 микрометров, присваивают номер 20. Совокупность зерен от 250…200 микрон называется основной фракцией. В любом абразивном инструменте основная фракция составляет от 40. 60%. Чем больше размер зерна (выше зернистость), тем больше прочность абразивного круга и хуже шероховатость обработанной поверхности. Наиболее часто используют круги с размером зерна от 400. 160 микрон.

Для алмазного и эльборного инструмента зернистость маркируется (обозначается) дробью. Например, , где числитель размер верхнего сита, а знаменатель  размер нижнего.

Твердость абразивных инструментов (табл.1).

Твердость абразивных инструментов характеризуется соотношением связки и абразивного инструмента, а также вырыванием зерен под действием внешних сил.

Абразивные инструменты по шкале твердости делят на 8 степеней, начиная от весьма мягких (ВМ) до чрезвычайно твердых (ЧТ).

Некоторые примеры маркировки: СМ1  средне мягкий, СТ 1  средне твердый, ВТ1  весьма твердый и другие.

Чем выше твердость абразивного круга, тем медленнее он изнашивается. Износ режущих зерен состоит в округлении режущих кромок в процессе работы, что увеличивает трения, силы и температуру. Износ кругов происходит вследствие образования на вершинах зерен площадок износа с углом α = 0. А также из-за вырывания зерен из связки под действием сил резания.

Если твердость круга выбрать слишком маленькой, то зерна быстро изнашиваются и круг не может реализовать свои режущие свойства. При правильно выбранной твердости круга, круг работает в режиме самозатачивания  возрастающие силы резания и трения на затупившихся зернах, вырывают их с поверхности круга, тем самым, открывая острые кромки других зерен.

Явление засаливания шлифовальных кругов.

Микростружка, срезанная отдельным зерном, может размещаться только в объеме поры. Если обрабатываемый материал является очень вязким, то поры на поверхности круга быстро заполнятся стружкой, то есть круг засаливается и теряет способность резать, поскольку обрабатываемый материал контактирует не с абразивным материалом, а с металлом в порах.

Правка кругов (восстановление режущих способностей) осуществляется с помощью алмазного карандаша или других инструментов с целью снятия изношенной и засаленной поверхности круга.

Структура шлифовальных кругов (табл.1).

Шлифовальный круг состоит из абразивных зерен, обладающих высокой твердостью и теплостойкостью, связки (керамической, металлической, органической и других), а также пор, которые играют роль впадин для размещения стружки. С большим приближением шлифовальный круг можно рассматривать как фрезу с большим количеством зубьев. Поэтому параметры срезаемого слоя при шлифовании определяются также как и при фрезеровании.

Углы резания при шлифовании колеблются в очень широких пределах  от -75 до 75 градусов, а  до 12 градусов. Соотношение объемов зерен, связки и пор называют структурой круга, и обозначается она номерами от 0…18.

Выделяются следующие виды структур:

 плотные структуры 0…4 применяется для тонкого отделочного шлифования материалов с большой твердостью;

 средне плотные структуры 5…8 для получистового и чистового шлифования обычных условий обработки;

 открытые структуры 9…12 для чернового и обдирочного шлифования вязких материалов. В открытых структурах стружка выбрасывается центробежными силами;

 для скоростного шлифования высокопористые круги структуры 13…18.

Связки абразивных кругов.

Закрепление зерен в абразивных инструментах производится при помощи связки. Классификация наиболее распространенных связок приведена в табл. 1.

Маркировка и характеристика абразивных кругов.

В маркировку входит: товарный знак завода изготовителя, типоразмер круга, допустимая скорость вращения круга, класс неуравновешенности, класс точности и ГОСТ 2424-83.

Характеристика включает: марку абразивного материала, зернистость с буквенным обозначением основной фракции, твердость, структуру и связку.

Например, характеристика шлифовального круга:

Абразивные материалы и инструменты

Главная > Реферат >Промышленность, производство

Абразивные материалы;……………………………………………… 2 стр.

Синтетические абразивыl;…………………………………………….. 4 стр.

Виды абразивной обработки;…………………………………………. 6 стр.

Инструменты абразивной обработки…………………………………7 стр.

Абразивные материалы (фр. abrasif — шлифовальный, от лат. abradere — соскабливать) — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов. Абразивные материалы используются в процессах шлифования, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Абразивные материалы делятся по твердости ( сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие ), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна ( крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие) , величина зерна измеряется в микрометрах или мешах.

Зерном абразива называют отдельный кристалл, сростки кристаллов или их осколки при отношении их наибольшего размера к наименьшему не более 3:1.

Пригодность абразивных материалов зависит от физических и кристаллографических свойств; особенно важное значение имеет их способность при истирании разламываться на остроугольные частицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивного материала зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причём твёрдость абразивного материала должна быть выше твёрдости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом).

Абразивные материалы характеризуются твёрдостью, хрупкостью, абразивной способностью, механической и химической стойкостью .

Твёрдость — способность материала сопротивляться вдавливанию в него другого материала. Твёрдость абразивных материалов характеризуется по минералогической шкале твёрдости Мооса 10 классами, включающей в качестве эталонов: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Абразивная способность характеризуется количеством материала, со шлифованного за единицу времени.

Механическая стойкость — способность абразивного материала выдерживать механические нагрузки, не разрушаясь при резке, шлифовке и полировке. Она характеризуется пределом прочности при сжатии, который определяют, раздавливая зерно абразивного материала, фиксируя нагрузку в момент его разрушения. Предел прочности абразивных материалов при повышении температуры снижается.

Химическая стойкость — способность абразивных материалов не изменять своих механических свойств, будучи во взаимодействии с растворами щелочей, кислот, а также в воде и органических растворителях.

Абразивные материалы, применяемые для механической шлифовки и полировки полупроводниковых материалов, отличаются между собой размером (крупностью) зёрен, имеющих номера 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25,20, 16, 10, 8, 6, 5, 4, 3, М40, М28, М20, М14, М10, М7 и М5 и подразделяются на четыре группы:

Шлифзерно (от №200 до 15),

Шлифпорошки (от №12 до 3),

Микропорошки (от М63 до М14)

Тонкие микропорошки (от М10 до М5).

Классификацию абразивных материалов по номерам зернистости проводят рассеиванием на специальных ситах, номер которого характеризует размер зерна. Номер зернистости абразивных материалов характеризуется фракцией: предельной, крупной, основной, комплексной и мелкой. Процентное содержание основной фракции обозначают индексами В, П, Н и Д.

В настоящее время абразивные материалы добываются и производятся синтетически, причём новые синтетические материалы, как правило, более эффективны, чем природные. Ниже приведены списки известных абразивных материалов.

Алмаз: Алмазоподобная кубическая аллотропическая форма элементарного углерода, добывается в коренных (кимберлитовые трубки) и россыпных месторождениях. Наиболее ценный по своим абразионным свойствам материал. Лучшим считается его чёрная разновидность — карбонадо (карбонат), добываемая в Бразилии и на острове Борнео. Второе место занимает борт — радиально-лучистая разновидность алмаза. На рынке под именем борта продаётся всякий непригодный для огранки алмаз. Из общего количества 20% карбонадо, 20% настоящий борт, остальное — алмазный порошок и осколки. Применяется при обработке твердого камня, а также для шлифовки и полировки самого алмаза.

Гранат: Природный минерал, состоит из: R2+3 R3+2 [SiO4]3, где R2+ — Mg, Fe, Mn, Ca; R3+ — Al, Fe, Cr.

Инфузорная земля: осадочная горная порода, состоящая преимущественно из останков диатомовых водорослей. Химически кизельгур на 96 % состоит из водного кремнезёма (опала). Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

Кварц: Кристаллическая двуокись кремния, один из наиболее дешевых и доступных абразивных материалов. В сухом виде вызывает силикоз. Использование только совместно с подачей воды. Кварц и кремень с раковистым изломом при раскалывании дают остроугольные частицы. Применяются в порошке для обработки мягких камней (мрамор), в пескоструйных аппаратах для обработки металла, для очистки камней в строительном деле и для изготовления шлифовальных шкурок. Из кремневых конкреций изготавливали шары для шаровых мельниц. Корунд: Кристаллический оксид алюминия, то же и сапфир, добывается в россыпях и иногда в рудах. Добытая корундовая руда измельчается, обогащается и сортируется по величине зерна. Применяется в порошке и для изготовления из него искусственных кругов, брусков и шкурок.

Красный железняк: широко распространённый минерал железа Fe2O3. В особо чистых разновидностях применяется для полирования железа и стекла.

Мел: Карбонат кальция, для тонких видов абразивной обработки (притирка, полирование).

Наждак: Природный минерал, состоит из: корунда и магнетита — черного магнитного оксида железа Fe3O4

Пемза: пузыристое вулканическое стекло. Для шлифовки пригодна пемза с тонкими пластинками стекла, образующими перегородки между ячейками. Самая лучшая пемза — с острова Липари, близ Сицилии. Применяется для шлифовки дерева, мягких камней и металлов.

Полевой шпат: группа породообразующих минералов из класса силикатов. Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда К[АlSi3O8] — Na[АlSi3O8] — Са[Аl2Si2O8], конечные члены которой соответственно — альбит (Ab), ортоклаз (Or), анортит (An). В размолотом виде, наклеенный на полотно или бумагу, применяется в тех случаях, когда требуется мягкий шлифовальный материал.

Трепел: рыхлая или слабо сцементированная, тонкопористая опаловая осадочная порода. Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

Минеральный шлак (купрошлак или никельшлак): применяются для наружной очистки металлических, каменных, бетонных, кирпичных, деревянных поверхностей.

Колотая стальная дробь: Применяется для удаления плотной окалины и обработки мягкого камня.

Искусственный алмаз: Синтез при высоком давлении, обработка твердых сплавов, камня, стекла, цветных металлов.

Кубический нитрид бора боразон (В России кубический нитрид бора знают как эльбор): Синтез при высоком давлении, применяют при шлифовании деталей из различных сталей и сплавов.

Сплав бор-углерод-кремний: Сплавление бора с углеродом и кремнием в дуговой печи, обработка черных, и цветных металлов, камня, стекла и др.

Карбид бора (B4C): тугоплавкое соединение, по твёрдости уступает лишь алмазу. Применяется для обработки твердых сплавов, стекла, черных металлов.

Карбид кремния (SiC) или Карборунд . Химическое соединение кремния с углеродом. Впервые получен в электрической печи в 1891 году. Лучшим считается американский — Carborundum С°, Norton; немецкий из-за примесей хуже. Чем меньше размеры его зёрен, тем больше их прочность. Применяется в порошке для изготовления искусственных кругов и шкурок для обработки твёрдых сплавов, цветных металлов и титана.

Нитрид кремния: обработка черных и цветных металлов.

Нитрид алюминия: обработка металлов.

Электрокорунд (Al2O3): кристаллическая окись алюминия. Применяется при обработке черных металлов, изредка камня и стекла.

Оксид циркония (фианит): обработка черных и цветных металлов.

Двуокись церия: обработка стекла (полирит).

Двуокись олова: обработка стекла, полирование металлов.

Двуокись титана: полирование цветных металлов.

Крокус красный (железный) получается прокаливанием щавелевокислого железа; полировальный порошок для металла и стекла.

Крокус зеленый (окись хрома): для полировки твёрдых камней (кварц, агат, нефрит), черных и цветных металлов.

Разрабатываются новые перспективные абразивные материалы:

Нитрид углерода C3N4

Сплав карбида титана (TiC) и карбида скандия (Sc4C3)

Отдельно следует выделить метод магнито — абразивной обработки и материалов для её осуществления. Суть метода заключается в использовании материалов с высокими абразивными и магнитными свойствами, что позволяет производить так называемую мягкую обработку и выполнять полирование на более высоком уровне.

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 галтование (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.)

10. Материалы абразивных инструментов

В качестве абразивных материалов (абразивов) используют природные и искусственные вещества, обладающие высокой твердостью, т.е. карбиды, оксиды, нитриды, алмаз.

Абразивы предназначены для шлифования и полирования самых разнообразных материалов. Выполнение этих операций осуществляется абразивным порошком в свободном состоянии, абразивным инструментом (круги, сегменты, бруски, шкурка), в котором абразивные зерна соединены связкой (органической, керамической, металлической -см. ниже), и пастами, в состав которых кроме абразивного порошка входят вязкие смазывающие вещества.

Абразивные порошки в зависимости от крупности, т.е. размера зерна основной фракции, подразделяют на шлифзерно (2000-160 мкм), шлифпорошки (125 — 40 мкм), икропорошки (63 — 3 мкм).

10.1. Абразивные материалы.

Наибольшее распространение в металлообработке получили электрокорунд — Al2O3, карбид кремния -SiC, СТМ — кубический нитрид бора — ВNи алмаз.

Абразивная способность абразивов (она оценивается массой сошлифованного эталонного материала-стекла при одинаковом расходе абразива) примерно пропорциональна твердости (табл. 10.1). Таким образом, по абразивной способности алмаз значительно превосходит прочие абразивные материалы.

Таблица 10.1.

Относительная абразивная способность абразивных материалов

Кубический нитрид бора

Электрокорундполучают плавкой из бокситов или глинозема. Выпускаются следующие разновидности: нормальный, белый, легированный, монокорунд и сферокорунд.

Нормальный электрокорунд содержит 92-96% Al2O3, его твердость 1900-2000НV(остальное — примеси). СодержаниеAl2O3 в белом электрокорунде, монокорунде (оксид алюминия представлен монокристаллами) и сферокорунде (оксид алюминия в виде полых сфер) выше — 97-99%. Твердость белого электрокорунда и сферокорунда — 2000-2100НV, монокорунда — 2300-2400НV. Легированные корунды (хромистый, титанистый, циркониевый) помимо оксида алюминия содержат оксиды других металлов.Эти виды корунда имеют более однородную структуру и более высокие механические свойства, их твердость 2000-2400 НV.

Нормальный электрокорунд применяют для изготовления кругов на органической связке (см. ниже) и паст, используемых для обработки углеродистых незакаленных сталей, чугунов, цветных металлов.

Белый электрокорундиспользуется для обработки углеродистых, легированных, быстрорежущих сталей. Из него изготавливают шлифзерно, шлифпорошки и микропопрошки для производства абразивного инструмента (круги, шкурка) и паст.

Монокорундиспользуют для обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов. В процессе обработки монокристаллы скалываются, что обеспечивает высокие режущие свойства кругов и малые силы резания. Из него изготавливают круги на керамической связке (см. ниже) и шлифовальную шкурку.

Круги из легированных корундоврекомендуется применять для обработки закаленных сталей с высокой твердостью, при этом обеспечивается повышение производительности в 1,5-2 раза по сравнению с белым электрокорундом.

Инструмент из сферокорундана различных связках применяют для обработки мягких и вязких материалов: кожи, резины, пластмассы, цветных металлов. В процессе шлифования сферы разрушаются, обнажая острые режущие кромки. Это обеспечивает малое тепловыделение при высокой производительности.

Карбид кремния(3300-3600 НV) получают путем силицирования углерода в парах кремниевой кислоты при 1800-2100 О С. Химически чистыйSiCбесцветен и прозрачен, технический, в зависимости от содержания и состава примесей, имеет цвет от светлозеленого до черного. Промышленность выпускает два вида карбида кремния черный (КЧ) и зеленый (КЗ). КЗ содержит меньшее количество примесей, обладает несколько большей твердостью и хрупкостью, его используют для обработки инструмента из твердых сплавов, керамики, правки шлифовальных кругов. КЧ — для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов.

Применение СТМна основе алмаза и кубического нитрида бора для изготовления абразивного инструмента обусловлено их высокой абразивной способностью. (см. табл.10.1). Их использование позволяет повысить производительность обработки и улучшить качество обрабатываемых деталей, при этом удельный расход инструмента по сравнению с другими абразивными материалами значительно ниже. Выпускаются круги на различных связках, пасты, микропорошки.

Алмазный инструмент изготавливают в основном из искусственных алмазов, но могут быть использованы и природные алмазы наиболее дешевых сортов.

Абразивные круги на основе алмаза и нитрида бора в связи с их высокой твердостью широко используют для заточки и доводки режущего инструмента. При этом шероховатость затачиваемой поверхности меньше, чем при использовании других абразивных материалов, а стойкость затачиваемого инструмента выше.

Использование абразивного инструмента на основе СТМ определяется, как уже указывалось, различием химических свойств — нейтральностью нитрида бора к сплавам на основе железа и, напротив, значительной растворимостью в этих материалах углерода. СТМ на основе нитрида бора, в связи с этим, используется для обработки деталей из черных металлов. Для обработки твердых сплавов, горных пород высокой твердости, цветных металлов применяют алмазный инструмент, обладающий более высокой твердостью.

Читать еще:  Правильное штробление стен под проводку без пыли
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
Твердость абразивного инструментаПодразделения твердости 1