Спросите, из чего сделан песок, и ответ зависит от комнаты. На южном завтраке крупа представляет собой молотую сушеную кукурузу. На линии чистовой обработки металла «зернистость» означает нечто более сложное: минеральные частицы, которые шлифуют сварные швы, удаляют следы от инструментов и очищают поверхность до тех пор, пока она не станет выглядеть как зеркало. Для производителей, которые покупают полировальные круги, лепестковые круги и полировальные пасты, практический вопрос заключается не только в том, из чего сделана зернистость, но и в том, какой минерал стоит за этим словом в спецификации.
Вот вывод вперед. Промышленная крошка состоит из измельченных, просеянных минеральных кристаллов — чаще всего оксида алюминия, карбида кремния, циркония-глинозема или керамического оксида алюминия — каждый из которых имеет различную твердость, ударную вязкость и характеристики разрушения. В этом руководстве объясняется, что на самом деле представляет собой каждый материал, как размер зерна влияет на результат и как использовать эту информацию при выборе инструментов для линии полировки.
Четыре зернистости, которые делают почти всю работу
Большинство кругов и смесей, используемых при отделке металла, построены на основе четырех семейств минералов. Различия между ними не косметические; они изменяют скорость резания, тепловыделение и срок службы.
| Зернистый материал | Химическая идентичность | Твердость (Моос) | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|---|
| Оксид алюминия | Al2O3 | 9 | Углеродистая сталь, нержавеющая сталь, общая полировка |
| Карбид кремния | Карбид кремния | 9.5 | Алюминий, медь, стекло, карбид, обработка низким давлением |
| Цирконий глинозем | ZrO2-Al2O3 | ~8,5 (сложно) | Шлифование под высоким давлением, удаление тяжелого материала |
| Керамический оксид алюминия | Al2O3 (микрокристаллический) | 9 | Самозатачивающиеся ленты из легированной и нержавеющей стали. |
Обратите внимание на закономерность в таблице: каждая из этих крупинок представляет собой твердый, хрупкий кристаллический минерал. Частицы предназначены для контролируемого разрушения. Когда зерно становится тусклым, оно ломается по плоскости кристалла и обнажает свежую режущую кромку. Производители называют это свойство рыхлостью. Прочность и хрупкость в большей степени, чем торговые марки, определяют, как зерно на самом деле ведет себя с заготовкой.
Из чего состоит зерно из оксида алюминия
Оксид алюминия (Al2O3) изначально представляет собой бокситовую руду, очищенную и плавленную в электродуговой печи при температуре примерно 2000 °C. Расплавленный материал охлаждается в плотный кристаллический блок, который измельчается, просеивается и сортируется на абразивные зерна. На практике вы встретите три оттенка глиноземной крупки:
- Коричневый оксид алюминия : 94–97 процентов Al2O3 с небольшим количеством титана и кремнезема. Он самый прочный из трех, устойчив к преждевременному разрушению и используется по умолчанию для шлифовки и полировки углеродистой и нержавеющей стали.
- Белый оксид алюминия : более 99 процентов Al2O3 из очищенного сырья. Он более рыхлый, быстрее разрушается и холоднее, что подходит для чистовой обработки и термочувствительных сплавов.
- Розовый или рубиновый оксид алюминия. : оксид алюминия с добавкой оксида хрома, балансирующий прочность и хрупкость. Он часто появляется на последних стадиях колеса перед полировкой.
Поскольку плавленый оксид алюминия сочетает в себе разумную твердость (9 по шкале Мооса) с низкой стоимостью и предсказуемым разрушением, он является наиболее широко используемым зерном при чистовой обработке металлов. Он доминирует над лепестковыми кругами, кругами из сизаля и многими стержневыми соединениями.
Лепестковый круг из глинозема для эффективной чистовой обработки металла Этот круг, изготовленный из плавленого оксида алюминия с твердостью 9 по шкале Мооса, сочетает в себе стоимость и производительность при шлифовании, снятии заусенцев и чистовой обработке поверхности обычных металлов, таких как нержавеющая сталь и алюминий. Посмотреть продукт → Карбид кремния: абразив, который режет холоднее и острее
Карбид кремния (SiC) производится в печи Ачесона путем плавления кварцевого песка и нефтяного кокса при температуре выше 2200 °C. Полученный кристалл почти такой же твердый, как алмаз. Моос 9,5 , с острой, хрупкой структурой.
Два свойства отличают карбид кремния от оксида алюминия. Во-первых, он тверже, поэтому с его помощью можно быстро резать материалы, тускнеющие от оксида алюминия. Во-вторых, он более рыхлый: зерна рано и часто ломаются, обнажая свежие края и сохраняя срез прохладным. Такое поведение предотвращает размазывание алюминия, латуни, меди и титана, где более мягкие круги имеют тенденцию нагружать и тереть, а не резать.
Некоторые круги из карбида кремния изготавливаются из кальцинированных зерен: необработанный карбид кремния подвергается термообработке, поэтому на каждой частице растет слой микрокристаллического оксида, улучшая удержание кромки. Из этого материала изготовлен наш лепестковый круг из кальцинированного карбида кремния. Это хороший выбор, если вам нужно режущее действие карбида кремния без ущерба для срока службы круга.
Лепестковое колесо из кальцинированного карбида кремния для прочных сплавов Благодаря термообработанным зернам карбида кремния он обеспечивает холодную резку и самозатачивание, идеально подходит для нержавеющей стали, титана и никелевых сплавов без горения или обесцвечивания. Посмотреть продукт → О чем на самом деле говорит размер зерна
Слово «зернистость» также обозначает размер частиц. Зернистость, такая как 60, 120 или 400, представляет собой количество ячеек: количество отверстий на линейный дюйм сита, через которые сортируются зерна. Меньшие цифры означают более крупные частицы и более быструю резку; более высокие цифры означают более мелкие частицы и более гладкую поверхность.
| Номер зернистости | Диаметр частиц (прибл.) | Типичная роль |
|---|---|---|
| 40–60 | 250–400 мкм | Удаление тяжелого материала, выравнивание сварного шва |
| 80–120 | 125–180 мкм | Общее удаление заусенцев и шлифование |
| 220–320 | 45–70 мкм | Промежуточное удаление царапин |
| 400–800 | 15–35 мкм | Тонкая предварительная полировка перед полировкой |
| 1000 | 5 мкм и ниже | Зеркальная и косметическая отделка |
Самый полезный момент, связанный с размером зерна, — это последовательность, а не одно число. Зеркальной поверхности нержавеющей стали обычно можно добиться, пройдя через три или четыре размера зернистости, позволяя каждому этапу удалять царапины, оставленные предыдущим. Составы для окончательной полировки обычно содержат абразивные частицы. ниже 10 мкм , поэтому они кажутся пальцам гладкими, но при этом улучшают поверхность на микроскопическом уровне. Если вы планируете полную финишную линию, наша руководство по полировке ветроколеса описывает пошаговые комбинации колес, используемые для зеркальной отделки.
Как зернистость удерживается в полировальном инструменте
Порошкообразный песок сам по себе не может совершить полезную работу. В производственных инструментах частицы удерживаются в одной из трех конструкций:
- Абразивы с покрытием — зерно наносится электростатически на бумажную, тканевую или пленочную основу; абразивные ленты и диски являются наиболее распространенными примерами.
- Связанные абразивы — зернистость смешивается со смолой или остеклованной связкой и прессуется в круг; связь изнашивается при использовании и обнажает свежие зерна.
- Рыхлые зерна в соединениях - песчинка суспендируется в носителе из воска, жидкости или пасты и обрабатывается тканевым или сизалевым кругом; перевозчик контролирует смазку, в то время как зерна выполняют резку.
Третью группу легко недооценить. Когда вы берете в руки цветной полировальный брусок, цвет — это код абразива внутри. Зеленое соединение обычно представляет собой оксид хрома (III). , очень мелкий и твердый абразив, используемый для зеркальной отделки нержавеющей стали. Красное соединение — это оксид железа, который веками продавался как ювелирная румяна. В белых и синих слитках обычно используется оксид алюминия или прокаленный оксид алюминия в более мягком носителе.
Зеленый полировальный состав для зеркальной полировки нержавеющей стали Этот тонкий полировальный воск, обогащенный оксидом хрома, удаляет мелкие царапины и придает зеркальный блеск декоративным деталям из нержавеющей стали и высококачественного металла. Посмотреть продукт → Подбор зернистости под вашу заготовку
Выбор становится проще, если исходить из материала заготовки, а не станка. Вот короткая версия:
- Нержавеющая сталь : коричневый оксид алюминия для удаления припуска, белый оксид алюминия или карбид кремния для промежуточных проходов, затем зеленый оксид хрома для зеркальной отделки.
- Алюминий, латунь и медь : карбид кремния для этапов резания, поскольку он режет, а не загружает; завершите обработку тканевым кругом низкого давления.
- Твердые металлы, твердый сплав, стекло : карбид кремния или алмазная крошка; оксид алюминия слишком быстро тускнеет.
- Толстые сварные швы на стали : ленты из циркония и алюминия под высоким давлением удаляют металл быстрее, чем любой другой обычный песок.
Если вы производите автомобильные компоненты, применяется та же логика материалов, но последовательность обычно начинается с более грубой обработки, поскольку полученные поковки и отливки содержат окалину. Наш Страница приложения для автомобильного производства показаны типичные комбинации этапов, используемые поставщиками деталей перед гальванопокрытием или нанесением покрытия.
Анализ затрат должен основываться на стоимости готовой детали, а не на цене за колесо. Коричневый плавленый глинозем — самый дешевый минерал. Карбид кремния стоит дороже, а цирконий-глинозем стоит больше всего за фунт. Но зерно, которое продолжает резать, удаляет больше металла за то же машинное время, что часто делает более дорогой минерал в целом наиболее экономичным выбором.
Итог
Итак, из чего сделана крошка? При чистовой обработке металлов зерно изготавливается из искусственных минеральных кристаллов: в основном плавленого оксида алюминия, карбида кремния, циркония-глинозема или специальных керамических зерен, отсортированных по размеру ячеек и скрепленных в круг, ремень или составной стержень. Минерал контролирует разрез; размер зерна контролирует качество отделки; связь контролирует то, как инструмент ощущается на заготовке.
Когда в спецификации указано «оксид алюминия», вы теперь можете представить себе плавленый Al2O3 из боксита, измельченный до определенного размера ячеек и отобранный по прочности. Когда вы видите зеленый полировальный брусок, вы узнаете внутри него абразив из оксида хрома. Эти знания окупаются напрямую: соответствие абразивного материала заготовке является наиболее экономически эффективным улучшением, которое может обеспечить большинство линий чистовой обработки. Если вы не уверены, какая комбинация подходит вашему продукту, просмотрите страницы, посвященные конкретному приложению, на этом сайте, а затем протестируйте прогресс на образце детали, прежде чем переходить к полному производству.
