Выбор идеального абразива для снятия металла и финиша: Практическое руководство

Как выбираете правильный абразив для работы под рукой? Скорее всего, методом проб и ошибок. Узнайте, как подобрать подходящий абразив для вашего применения в этом праймере.

Абразивы — часто упускаемый, но критически важный инструмент для любого станочного цеха. Неправильная подготовка сварки, затратные по времени дебурирующие операции, чистота поверхности, не соответствующая чертежным спецификациям — это лишь несколько тревожных результатов использования неправильного абразива.

Но с тысячами вариантов продуктов, выбор лучшего ремня, накладки, ткани или круга для этой фундаментальной операции снятия металла может быть так же сложен, как выбор правильной концевой фрезы или токарного инструмента для той работы по титану, которую вы делали на прошлой неделе. И поскольку полировка и дебурирование часто последняя операция для многих заготовок, использование неправильного абразива может быть очень дорогой ошибкой.

Используйте правильное абразивное зерно для работы

Несмотря на широкий спектр форм, зерен, связующих веществ и типов абразивных сред, каждый может быть сгруппирован либо как связанные абразивы (круги, обычно), покрытые абразивы (наждачная бумага, ремни и диски) или неволотковые абразивы (ручные накладки, лепестковые круги и т.д.). Кроме того, рассыпчатые среды используются в пескоструйных камерах и ручных распылителях. Все эти абразивы работают одинаково, используя, по сути, острые заостренные камни для удаления металла с заготовки.

Материал и геометрия заготовки — ключевые факторы в решении типа абразива для использования. Как правило, алюминий требует другой абразив, чем железо — и железо нужно другое от Inconel. Как узнать, если у вас правильный для работы? Количество снимаемого материала играет роль. Например, подготовка сварки и снегоуборочная очистка (snagging) требуют более крупных зерен, но финишные операции — более мелких. Каждое может требовать другую связь или тип абразива, независимо от материала заготовки.

Для большинства деталей эти «камни» попадают в одну из следующих категорий: оксид алюминия, карбид кремния и циркония алюмина.

Оксид алюминия

Используется во всем — от зубной пасты до коленных имплантов, оксид алюминия — твердый, химически инертный материал, образующийся при взаимодействии алюминия с кислородом. Думайте о нем как об «алюминиевой ржаве». Для абразивного использования кристаллы оксида алюминия, также известные как корунд, обычно доступны в белом, розовом и коричневом, отличающихся в основном твердостью и чистотой. Оксид алюминия — один из самых часто используемых абразивов, предлагающий стоимоэффективное, предсказуемое решение по широкому спектру применений.

Карбид кремния

Кристаллы карбида кремния твердые, тонкие и очень острые — фактически, единственные материалы, более твердые карбида кремния — алмаз и кубический нитрид бора. К сожалению, твердость и форма карбида кремния делают его хрупким, так что даже если он режет быстро, он также склонен разрушаться быстрее других абразивов, особенно под экстремальными силами. Поэтому абразивы на карбиде кремния лучше подходят для финишных операций вроде зернистости нержавейки или где применяются легкие давления резания.

Циркония алюмина

Циркония алюмина — это по сути оксид алюминия, закаленный цирконией. Это делает его среди самых износостойких абразивов, идеальным для тяжелых шлифовальных операций, снегоуборочной очистки (удаления впусков и разделительных линий на отливках) и общего шлифования трудных материалов. Некоторые производители довели цирконию дальше, смешав ее с алюминой и титанией (диоксидом титана) для создания абразивов с лучшими характеристиками каждого.

Другие абразивы: Гибридные, гранат, керамические, суперабразивы

Алюминийсиликат — смесь оксида алюминия и диоксида кремния, и он фаворит для пескоструйной обработки. Так же гранат, естественно встречающийся минерал, также самый часто используемый абразив для водорезной резки. И керамика часто добавляются к этим и другим абразивам, улучшая их режущие свойства и продлевая срок службы продукта.

В области высокопроизводительной обработки суперабразивы предназначены для работы при шлифовании закаленных сталей или суперсплавов — и используются с финишными материалами вроде стекла, керамики и других композитов. Они часто используют алмаз или CBN как абразив, поэтому могут обрабатывать широкий спектр материалов, включая ферритические и неферритические материалы.

Заметьте: Абразивы изнашиваются

Абразивы склонны «забиваться» в использовании. Кроме того, отдельные зерна изнашиваются и затупляются. Если не предпринимать шагов для обнаружения свежего материала, они скоро становятся неэффективными. На шлифовальных станках это обычно достигается выправкой круга, но для практически всех других абразивов это не вариант.

Производители абразивов сделали большие усилия, чтобы сделать свои продукты «хрустыми» или полухрустыми (friable/semi-friable), что означает, что абразив ломается при затуплении, выставляя свежий материал. Добавлением керамики к оксиду алюминия, например, создается гибрид, который и твердый, и сильный, но хрустый, делая его подходящим для сталей и сплавов, которые иначе были бы трудно шлифовать.

6 нюансированных советов для работы с абразивами

Выбор абразива сложен и не должен приниматься на легкомысленно. Вот ключевые соображения при выборе.

1. Всегда используйте самый мелкий класс зерна, который выполнит работу. Если зерно слишком крупное, оно создаст более грубую, чем желаемая, чистоту поверхности; если слишком мелкое — увеличит цикловое время и порежет рентабельность работы.
2. Берегитесь «выгодных» абразивов. Они редко являются выгодой и только приведут к более высоким трудозатратам и, возможно, бракованным деталям.
3. Будьте последовательны в применении любого абразива. Разработайте план процесса, балансирующий пропускную способность и качество детали — затем придерживайтесь его.
4. Если используете абразивные накладки или бумагу, используйте подходящий блок или держатель для более последовательных результатов.
5. Выделите время для тестирования любого нового абразива, чтобы определить, как долго он должен держаться и сколько материала он может снять за данный период. Документируйте эти значения как часть ваших рабочих инструкций. Не бойтесь пробовать новое.
6. Слишком долгое давление на абразив ведет к непредсказуемому качеству детали. Но недостаточное давление может вести к более высоким расходам, когда абразивы утилизируются преждевременно.

Так что в следующий раз, когда нужно проявить детали, не просто хватайте любую 80-зерновую бумагу, что есть в оснастке. Вместо этого консультируйтесь с поставщиком, чтобы обсудить, что лучше для вашего применения.

Какие вызовы вы сталкивались с абразивами в своем цехе? Делитесь опытом здесь.