Абразивные изделия это: Абразивное изделие что это такое определение |

Содержание

что это такое, сфера применения, виды

Производство металлических изделий и конструкций — сложный процесс, предусматривающий несколько этапов. На заключительном изделия в обязательном порядке подвергаются обработке для придания им аккуратного вида. Чаще всего с этой целью используют абразивный инструмент. Это наиболее оптимальное решение для выполнения подобного рода задач. Ведь он обладает множеством возможностей для применения — его можно использовать для шлифовки, а также разрезания металлических и других изделий, на которые оказывается воздействие веществами повышенной твердости.

Что такое абразивный инструмент
Сфера использования абразивной обработки
Виды инструмента для заточки
- Жесткий абразивный инструмент
- Инструмент на гибкой основе
Круг абразивный шлифовальный
Шкурка шлифовальная тканевая
Брусок для заточки ножей и шлифования
Виброгалтовка и абразивы для неё
Процессы, относящиеся к абразивной обработке

Эти частицы могут отличаться между собой происхождением, зернистостью и ценой. Наилучших результатов обработки можно добиться, используя инструмент с микрокристаллами неправильной формы. Но в первую очередь внимание нужно обращать на степень зернистости и свойства крупиц, которые определяют качество работы.

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.

Сфера использования абразивной обработки

Основными пользователями рассматриваемого инструмента выступают предприятия, специализирующиеся на изготовлении деталей или их элементов. Благодаря абразивной обработке металла готовые изделия приобретают не только более эстетичный вид, но и требуемые качественные характеристики. В первую очередь в подобных приспособлениях нуждаются производства, занятые выпуском мелких деталей для нужд машиностроения, так как для этой отрасли очень важно, чтобы выпускаемая продукция в точности соответствовала чертежам.

Относящийся к рассматриваемой категории инструмент может использоваться для обработки изделий в виде автоматизированной линии или же вручную. Последний вариант часто используется в небольших мастерских, а вот для более крупных предприятий, занятых в серийном и массовом производствах уместнее всего использовать для финишной обработки изделий автоматические агрегаты.

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.

Круг абразивный шлифовальный

Абразивные круги выполнены в виде очень тонких листков и имеют посадочные отверстия в центре с обрамлением в форме металлической втулки. Для создания таких дисков используют разные частицы, наполнители в сочетании со специальной связующей массой, в качестве которой может выступать вулканитовая или бакелитовая. В соответствии с технологией, все перечисленные компоненты после перемешивания отправляются в специальные формы, после чего подвергаются прессованию.

Абразивные круги бывают двух видов:

шлифовальные;
отрезные.

Первые предназначены для резки твердых неметаллических и металлических материалов, в том числе мрамора, кирпича, гипсокартона, сплавов цветных металлов и других. Шлифовальные круги чаще всего используют для шлифования и заточки деталей, выполненных из тех же самых материалов.

Оба вида абразивных кругов одинаково востребованы на производстве. Их используют для обработки на соответствующего типа станках — шлифовальных и отрезных.

Необходимый результат при использовании абразивных кругов получают путем воздействия острыми вершинами абразивных частиц, которые во время вращения круга врезаются в обрабатываемую поверхность. Как правило, эти частицы имеют размер от 100 до 2000 мкм. Следует заметить, что с увеличением размера и твердости зерен абразива повышается и производительность круга.

Шкурка шлифовальная тканевая

Тканевая шлифовальная шкурка также активно применяется на промышленных предприятиях. Широкое распространение она получила в таких сферах, как электронная и строительная, деревообрабатывающая и мебельная промышленность, а также авиация и металлургия.

Шлифовальная шкурка предназначена для выполнения чистовых, получистовых и отделочных операций. Помимо этого она незаменима при внутренней, безцентровой, плоской и наружной шлифовке деталей.

Шлифшкурка — это универсальный абразивный материал, который можно использовать для обработки любых материалов. Чаще всего же она применяется для шлифования мрамора, кожи, бронзы, стекла, конструкционных сталей, дерева, титановых сверхпрочных сплавов.

Обладая прекрасной эластичностью, шлифовальные шкурки прекрасно подходят для обработки криволинейных сложных поверхностей, а также для размерного и декоративного шлифования.

Брусок для заточки ножей и шлифования

Большой популярностью в качестве абразивного инструмента пользуются и бруски для заточки ножей и шлифования. Основное их назначение — заточка изделий, осуществляемая вручную. Тем, кто собирается использовать этот инструмент впервые, хочется дать совет — выбирайте максимально длинную модель, а вот на ширину внимание можно не обращать.

Производители выпускают бруски для заточки разных типов. Наиболее распространены бруски натуральные. В последнее время у них появилась альтернатива — синтетические бруски.

Виброгалтовка и абразивы для неё

Виброгалтовкой принято называть влажную обработку изделий с применением рассматриваемого инструмента, для выполнения которой используется специальное оборудование, которое в своем составе должно иметь подвод и устройство стока воды.

Важной характеристикой, которой должны обладать машины, предназначенные для проведения виброгалтовки, является наличие у них техпроцесса. Для выполнения виброгалтовки традиционно используются абразивы многоразового назначения. Как показывает практика, одного материала достаточно на несколько месяцев активной эксплуатации.

Процессы, относящиеся к абразивной обработке

Чаще всего к этому виду инструмента прибегают, когда возникает необходимость придать поверхностям деталей определённые свойства, чего невозможно сделать, используя другие металлообрабатывающие станки и инструменты. Для приведения изделий к необходимым параметрам они могут подвергаться следующим процессам абразивной обработки:

Шлифование;
Полирование;
Притирка и доводка;
Хонингование и др.

Шлифование — разновидность обработки, в процессе которой выполняется шлифовка поверхностей и затачивание ножей и режущих инструментов. Подобная работа осуществляется с помощью твердых типов инструмента — брусков, кругов или сегментов.

Полирование — процедура, в процессе которой поверхности приобретают идеальную гладкость. Подобный вид обработки осуществляется с помощью специальных кругов из фетра или сукна, имеющих на поверхности предварительно нанесенную абразивную пасту или смоченный жидкостью порошок.

Доводка — процесс абразивной обработки, позволяющий обеспечить изделиям более точные размеры, а также их максимально точную состыковку между собой. Этот рабочий процесс выполняется с помощью притира — инструмента, содержащего на поверхности мелкокристаллические абразивы, смоченные водой.

Абразивный инструмент широко востребован не только в промышленности, но и в бытовой сфере. Ведь часто возникают ситуации, когда необходимо придать изделиям необходимые эстетические свойства и рабочие характеристики.

Проще всего этого добиться с помощью такого рода инструмента, который сегодня производители выпускают в различных вариантах в зависимости от его назначения. Это предопределяет задачи, для решения которых он может использоваться. Именно это и должно быть основным критерием выбора такого инструмента. Но нужно учитывать и другие факторы, прежде всего, показатели твердости материала, для обработки которого приобретается изделие для заточки. Только в этом случае работа будет выполнена быстро и эффективно.

Что нужно знать производителям металлоконструкций о нетканых абразивных материалах?

Термин «нетканый» происходит от того, что эти абразивные материалы изготавливаются из нейлоновых волокон, пропитанных абразивными зернами и соединенных смолами, а не сплетенных вместе. Этот тип абразивного материала стал основным выбором для тех, кто ищет оптимальную отделку.

«Когда вы поворачиваете дверную ручку или пользуетесь раковиной из нержавеющей стали, как это ощущается или выглядит?» — спрашивает Майкл Радаэлли, старший менеджер по продукции Norton Saint-Gobain Abrasives. Скорее всего, такая отделка может быть результатом «нетканых типов абразивных изделий», — добавил он.

Нетканые абразивные материалы могут оказаться полезными для сварщиков и предприятий несколькими способами. В зависимости от продукта, нетканые абразивы обеспечивают постоянную, равномерную обработку; снижают риск строжки деталей; делают автоматизацию операций доступной; и в целом являются более удобным вариантом для начинающих операторов. Они также минимизируют вибрацию и дребезг, что помогает операторам маневрировать инструментом на труднообрабатываемых деталях.

Абразив имеет тенденцию к плавной обработке, что позволяет лучше контролировать процесс. Лучший контроль не только позволяет получить более качественную поверхность при ручной шлифовке и полировке, но и повышает безопасность оператора. Чрезмерная вибрация может привести к повреждению сосудистой, сенсорной или опорно-двигательной системы оператора. Гладкие, эргономичные абразивные изделия могут помочь снизить эти риски и повысить безопасность и комфорт оператора при выполнении нестандартные операций.

Нетканые абразивные материалы можно назвать ценным инструментом при сварке и изготовлении конструкций из металла, но применение этих изделий можно найти и в других отраслях промышленности, включая тяжелое машиностроение, аэрокосмическую, автомобильную и даже в производстве медицинских протезов и оборудования.

«Существует множество продуктов, которые так или иначе обрабатываются неткаными абразивными материалами», — говорит Радаэлли.

Достижения нетканых абразивных материалов

Достижения в технологии нетканых абразивных материалов помогли производителям сократить количество этапов отделки, сэкономить время и деньги, повысить качество и снизить количество брака.

Линия нетканых абразивных материалов Vortex от Norton | Saint-Gobain превращает крупнозернистые абразивы в инструменты для тонкой обработки. По словам Радаэлли, зерно, используемое в крупнозернистых кругах и дисках Vortex Rapid Blend, действует как «маленькие абразивы», создавая сотни точек обработки.

«Поскольку у вас есть все эти точки обработки, это обеспечивает высокую скорость процесса», — добавил он. «Благодаря работе всех этих крошечных точек вы получаете очень хорошее покрытие».

«По сути, — по словам Радаэлли, — абразив серии Vortex может удалять материал, как крупнозернистый абразив, но обрабатывает материал как мелкий абразив. Таким образом, это позволяет вам пропустить несколько шагов обработки».

В одном примере технология крупнозернистой обработки позволила снизить шероховатость сварного шва со средней шероховатости поверхности Ra 100 до 70 Ra за один шаг. Шероховатость поверхности, или чистота поверхности, определяется с помощью профилометра — инструмента, который измеряет Ra поверхности путем измерения глубины царапины в материале. Чем ниже Ra, тем лучше качество обработки поверхности.

Продолжение операции с использованием абразива Vortex средней зернистости позволило снизить Ra с 70 до 30. В общей сложности потребовалось всего два этапа, тогда как традиционно для этого потребовалось бы пять или шесть этапов.

Эта новая крупнозернистая нетканая технология является продолжением линии Norton Vortex Rapid Blend, и новые круги и диски доступны с плотностью от высокой до низкой, в зависимости от области применения.

Радаэлли вспомнил другой пример с клиентом, который столкнулся с проблемами контроля при использовании скрепленного абразивного круга для шлифования деталей.
«Когда он надел нетканый продукт, его было легко контролировать. Потребовалось немного больше времени, чтобы зачистить шов, но отделка была превосходной и устранила необходимость во втором этапе отделки».

Не упускайте из виду новые технологии отделки

По словам Радаэлли, при определении потребностей в абразивных материалах клиенты иногда упускают из виду новые технологии и технологические рекомендации.

«Мастерская может не знать, что есть в наличии, или может иметь процедуру, в которой они пишут технологическую карту, определяющую, что можно или нельзя использовать», — сказал он. Новые зерна и смолы, разработанные отделами исследований и разработок, могут помочь цехам пропустить этапы технологического процесса и сэкономить время и деньги. Они также могут помочь мастерским определить, какие типы абразивов лучше всего подходят для конкретных применений.

Например, нетканый материал не следует использовать в тех случаях, когда требуется удаление большого количества массы/материала. Несмотря на то, что скрепленные абразивы являются самыми медленными при снятии материала, они имеют самый длительный срок службы. «Если вы оператор, вся работа которого заключается в удалении материала в течение всего дня, это, вероятно, лучший продукт», — сказал Радаэлли. В то же время абразивы с покрытием обеспечивают самый быстрый съем материала, но имеют средний срок службы.

«Нетканые абразивные материалы не обладают такой скоростью резки, как лепестковые диски с абразивным покрытием, но их преимущество — лучшая обработка и отсутствие риска повреждения детали», — добавил Радаэлли.

Некоторые компании по производству абразивных материалов могут помочь предприятиям с выбором подходящих под нужны компании шлифовальных станков по дереву.
Это может привести к изменению технологического процесса, например, к переходу от ручного шлифования к роботизированному.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Выбор и использование абразивов при изготовлении металлоконструкций и сварке металлов»‎ и «‎Все что нужно знать о смазочно-охлаждающих жидкостях (СОЖ)»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Абразив | материал | Британика

Угловая шлифовальная машина

См. все материалы

Похожие темы:: Кнуп твердость
притирочный абразив
заточка
сопротивление истиранию
наждачная бумага

См. все связанные материалы →

абразив , острый, твердый материал, используемый для стирания поверхности более мягких и менее прочных материалов. В этот термин входят как натуральные, так и синтетические вещества, начиная от относительно мягких частиц, используемых в бытовых чистящих средствах и ювелирных полиролях, и заканчивая самым твердым из известных материалов — алмазом. Абразивы незаменимы в производстве почти каждого продукта, производимого сегодня.

Абразивы используются в виде шлифовальных кругов, наждачной бумаги, шлифовальных брусков, полиролей, отрезных кругов, галтовочных и вибрационных средств для отделки масс, пескоструйной обработки, пульповых камней, шаровых мельниц и других инструментов и продуктов. Только с помощью абразивов промышленность способна производить высокоточные детали и сверхгладкие поверхности, необходимые при производстве автомобилей, самолетов и космических аппаратов, механических и электрических приборов, станков.

В этой статье рассматриваются основные материалы, используемые в абразивах, свойства этих материалов и их переработка в промышленные продукты. Большинство абразивных изделий изготавливается из керамики, в состав которой входят одни из самых твердых известных материалов. Происхождение твердости (и других свойств) керамических материалов описано в статье Состав и свойства керамики.

История

Использование абразивов восходит к трению человеком одного твердого камня о другой для придания формы оружию или инструменту. В Библии упоминается камень под названием shamir , который, скорее всего, был наждаком, природным абразивом, используемым до сих пор. Древние египетские рисунки показывают, что абразивы использовались для полировки ювелирных изделий и ваз. Статуя скифского раба под названием «Точильщик» в галерее Уффици во Флоренции изображает природный точильный камень неправильной формы, используемый для точения ножей.

Викторина «Британника»

Строительные блоки предметов повседневного обихода

Песок и кусочки гибкой шкуры были наждачной бумагой раннего человека. Позже мастера попытались прикрепить абразивные зерна к гибким подложкам с помощью грубых клеев. Китайский документ 13-го века описывает использование натуральных камедей для прикрепления кусочков морской раковины к пергаменту. Примерно два столетия спустя швейцарцы начали наносить дробленое стекло на бумажную основу.

Ранние песочные и стеклянные абразивы не обладали остротой, и к 19Ранние абразивные продукты 19-го века, такие как природный песчаник, который превратился в «шлифовальный круг», больше не удовлетворяли потребности развивающейся промышленности. В 1873 году Свен Пулсон, работавший в компании Norton and Hancock Pottery Company, Вустер, штат Массачусетс, США, выиграл кувшин пива, поспорив, что сможет сделать шлифовальный круг, смешав наждак с гончарной глиной и обжигая их в печи. Пулсону это удалось с третьей попытки; этот инцидент положил конец неудовлетворительным продуктам на клеевой и силикатной связке и рождению шлифовального круга на керамической основе.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Незадолго до начала 20-го века, когда естественные абразивы, наждак, корунд и гранат, не удовлетворяли потребности промышленности, американский изобретатель Эдвард Г. Ачесон открыл способ получения карбида кремния в электрических печах, а ученые из Университета Ампера Электрохимическая компания в Ампере, штат Нью-Джерси, США, разработала глинозем. В 1955 году компании General Electric удалось получить синтетические алмазы. Как и другие искусственные абразивы, синтетический алмаз во многих случаях превосходит натуральный продукт, который использовался в шлифовальных кругах с 19 века.30.

Когда-то абразивы использовались только тогда, когда требовалась точная точность размеров и гладкие поверхности, но они стали широко применяемым промышленным инструментом. Роль шлифовальных кругов с более высокими скоростями, более мощные шлифовальные машины и улучшенные абразивы неуклонно возрастали.

Абразивные материалы: их состав и свойства

Материалы, используемые для изготовления абразивов, можно разделить на натуральные или синтетические. Природные абразивы включают алмаз, корунд и наждак; они встречаются в природных месторождениях и могут быть добыты и переработаны для использования с небольшими изменениями. Синтетические абразивы, с другой стороны, являются продуктом значительной обработки сырья или химических прекурсоров; они включают карбид кремния, синтетический алмаз и оксид алюминия (синтетическая форма корунда). Большинство природных абразивов были заменены синтетическими материалами, потому что почти все промышленные применения требуют стабильных свойств. За исключением природного алмаза, большинство природных абразивов слишком изменчивы по своим свойствам.

Одним из наиболее важных свойств, необходимых для абразивного материала, является твердость. Проще говоря, абразив должен быть тверже материала, который необходимо шлифовать, полировать или удалять. Твердость различных абразивных материалов может быть измерена по ряду шкал, включая тест на твердость по Моосу, тест на твердость по Кнупу и тест на твердость по Виккерсу. Шкала Мооса, впервые описанная в 1812 году, измеряет устойчивость к вдавливанию, судя по тому, какой материал царапает другой. Эта шкала, присваивающая номера природным минералам, получила широкое признание и используется минералогами. В тестах на твердость по Кнупу и Виккерсу используются устройства для вдавливания алмазов в форме пирамиды, и они измеряют вдавливание, сделанное алмазами в заданном испытуемом материале. Тест Виккерса был разработан в первую очередь для металлов. Однако с помощью теста Кнупа можно измерить твердость чрезвычайно хрупких материалов, включая стекло и даже алмазы, не повреждая ни индентор, ни испытуемый образец.

Характеристики вязкости или прочности тела также важны для абразивной функции. В идеале одна абразивная частица перетачивается за счет разрушения ее тупой режущей или рабочей кромки, что обнажает другую режущую кромку внутри той же частицы. В синтетических абразивах можно достичь некоторой степени контроля над этим свойством, изменяя форму зерна во время операции дробления или калибровки, изменяя чистоту абразива, добавляя абразивы в сплавы и контролируя кристаллическую структуру внутри абразивных зерен. Таким образом, абразивы могут быть разработаны для удовлетворения рабочих условий, встречающихся в различных областях применения.

Взаимодействие между абразивом и измельчаемым материалом не позволяет использовать один абразив в качестве универсальной среды. Например, при использовании карбида кремния на стали или глинозема на стекле происходит некоторая реакция, которую еще предстоит четко определить, но которая приводит к быстрому затуплению и неэффективному абразивному действию. Сопротивление истиранию — название, данное этому третьему, очень важному свойству.

В таблице перечислены известные природные и синтетические абразивные материалы. В таблице приведены ссылки на дополнительную информацию о материалах и шкалах твердости.

Твердость известных абразивных материалов
абразивные материалы		твердость
		шкала Мооса	шкала Виккерса	Шкала Кнупа
природные абразивы	промышленный алмаз	10	10 000	8000
	корунд	9	2200	1600–2100
	Эмери	7–9	1600	800–1800
	гранат	7–8	1100–1300	1300–1350
	кремень	7	900–1100	700–800
	кварц	7	1100	700–800
	пемза	5–6	—	430–560
	тальк	1	—	—
синтетические абразивы	синтетический алмаз	10	10 000	8 000–10 000
	нитрид бора (куб. )	10	7 300–10 000	4700–10 000
	карбид бора	9–10	3300–4300	2 200–5 100
	Карбид кремния	9	2800–3300	2000–3700
	глинозем	9	2200	2000–2600