Poradnik doboru ściernic diamentowych i borazonowych o spoiwie żywicznym
Spis treści
WstępDiament i borazon (regularny azotek boru – CBN) określa się mianem materiałów supertwardych ze względu na ich wyraźnie wyższą twardość w porównaniu do tradycyjnych materiałów ściernych jak korund (Al2O3) czy karborund (SiC). Diament i borazon wykorzystywane są jako materiały ścierne w wysokowydajnych procesach obróbki szlifierskiej. Główne zalety stosowania narzędzi ściernych wykonanych z wyżej wymienionych materiałów są następujące:
Ze względu na powinowactwo chemiczne diamentu do żelaza narzędzia diamentowe nie konkurują z borazonowymi – obszary ich zastosowania nie pokrywają się, lecz uzupełniają. Zastosowanie diamentuDiament cechuje się najwyższą twardością wśród wszystkich materiałów ściernych znanych człowiekowi. Jego twardość i odporność na zużycie oraz wysoka wytrzymałość termiczna szczególnie predestynują go do użycia przy szlifowaniu trudno obrabialnych materiałów. Diamentowe narzędzia ścierne idealnie nadają się do obróbki następujących materiałów:
Zastosowanie borazonuRegularny azotek boru (CBN) wytwarzany jest podobnie jak syntetyczny diament. Borazon jest drugim pod względem twardości sztucznie wytworzonym materiałem ściernym. W odróżnieniu od diamentu nie ulega on niekorzystnym przemianom pod wpływem działania żelaza, dzięki czemu doskonale nadaje się do obróbki wszelkiego rodzaju stali stopowych. Borazonowe narzędzia ścierne przeznaczone są do obróbki:
|
ŚrednicaPodstawowym kryterium doboru średnicy jest typ używanej szlifierki. Jeśli istnieje możliwość wyboru należy stosować ściernice o dużych średnicach. Zaletą takiego rozwiązania jest lepsza jakość obrabianej powierzchni oraz wyższa ekonomiczność ich pracy dzięki wyższej wydajności obróbki. Materiał korpusuKorpus ściernicy może być wykonany z różnych materiałów. Materiał korpusu poprzez własności tłumienia drgań czy rozpraszania ciepła w zasadniczy sposób wpływa na proces szlifowania. Dlatego też jego wybór powinien być uzależniony od oczekiwanych parametrów obróbki. Dostępne są następujące materiały:
Porównanie cech dostępnych materiałów przedstawia poniższa tabela:
Należy nadmienić, że optymalnym wyborem do większości zastosowań jest aluminium, dlatego też jest to materiał podstawowy. Wielkość ziarnaRozmiar ziarna w decydujący sposób wpływa na proces obróbki szlifierskiej, zatem jego właściwy dobór ma decydujący wpływ na osiągane rezultaty.
Zaleca się stosowanie głębokości szlifowania nie większej niż 1/3 nominalnej wielkości ziarna podanej w charakterystyce ściernicy. Przykładowo dla ziarna D126 Auf Kunden- FEPA wielkość naddatku szlifierskiego nie powinna przekraczać 0,042 mm. Dobierając wielkość ziarna należy brać pod uwagę następujące kryteria:
Koncentracja ziarnaKoncentracja określa ilość ziarna diamentowego lub borazonowego w jednostce objętości warstwy roboczej ściernicy. Standardowe wartości koncentracji ziarna w ściernicach o spoiwie żywicznym przedstawia tabela:
Dobór rodzaju spoiwaNajważniejszymi zaletami spoiwa żywicznego są: bardzo wysoka wydajność, krótkie czasy szlifowania, niski przyrost temperatury – tzw. chłodne szlifowanie. W zależności od składu spoiwa proces szlifowania można prowadzić na mokro (z chłodzeniem) lub na sucho (bez chłodzenia), co należy podać w zamówieniu. Twardość spoiwaSpoiwo żywiczne oznaczane jest symbolem B. Przyjęto trzy podstawowe stopnie twardości ściernic:
Dobór twardości spoiwaWybór twardości spoiwa uzależniony jest od wielu parametrów pracy ściernicy. Powszechnie stosowane kryteria doboru prezentuje tabela:
Szerokość warstwy ściernej WOgólne zalecenia wskazują na potrzebę stosowania tak małych szerokości warstwy W jak to tylko możliwe. Szerokość warstwy roboczej ściernicy musi być zawsze mniejsza od obrabianej szerokości przedmiotu. W przeciwnym przypadku tworzy się uskok na powierzchni roboczej ściernicy przyczyniający się do wzrostu jej zużycia: 
Wysokość warstwy ściernejWysokość warstwy ściernej narzędzia nie wpływa zasadniczo na proces szlifowania a jedynie na cenę samego narzędzia. Uwzględniając aspekt ekonomiczny korzystnym rozwiązaniem jest stosowanie wyższej warstwy X, jeśli tylko warunki obróbki na to pozwalają. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chłodzenie podczas obróbkiProces szlifowania na mokro (z chłodzeniem) góruje nad procesem szlifowania na sucho (bez chłodzenia) zarówno pod względem żywotności ściernicy jak i wydajności skrawania. Chłodzenie przyczynia się do poprawy warunków szlifowania poprzez lepsze usuwanie urobku oraz obniżenie temperatury w strefie szlifowania. W związku z tym wszędzie tam gdzie to możliwe należy stosować szlifowanie na mokro. Jako chłodziwo używane są kilkuprocentowe emulsje olejowo – wodne lub oleje mineralne z pewnymi dodatkami zwiększającymi skuteczność chłodzenia. Prędkość szlifowaniaPodczas obróbki szlifierskiej bardzo dużą rolę odgrywa prędkość szlifowania, która jest liniową prędkością ziaren znajdujących się na powierzchni warstwy ściernej. Właściwy dobór tej prędkości w zależności od materiału obrabianego oraz rodzaju obróbki jest podstawową kwestią podczas szlifowania. Zalecane prędkości szlifowania w zależności od warunków szlifowania podane są w poniższej tabeli:
Otwieranie struktury ściernicyW prawidłowo użytkowanej ściernicy ziarno „wystaje” ponad powierzchnię spoiwa, co umożliwia jej właściwą pracę. W przypadku „zaklejenia” powierzchni roboczej efektywność szlifowania drastycznie spada. W takim przypadku należy „otworzyć” strukturę ściernicę za pomocą osełki ceramicznej. Istotę operacji prezentuje rysunek: 
|
|||||||||||||
Wybór ściernicySchemat doboru ściernicy jest następujący:
Schemat oznaczania ściernicŚciernice o spoiwie żywicznym oznaczane są według podanego poniżej schematu: 
Przykład zamówienia nr 1Chcąc zamówić ściernicę cechującą się następującymi parametrami:
w zamówieniu należy podać następujące oznaczenie: 12A2 125x6x4x32 D107 K75 MBs Przykład zamówienia nr 2Chcąc zamówić ściernicę cechującą się następującymi parametrami:
w zamówieniu należy podać następujące oznaczenie: 14A1 150x4x6x32 B151 V240 SBm Składanie wunschJeśli to możliwe prosimy podać w zamówieniu rodzaj materiału oraz obróbki a także jej warunki oraz typ maszyny, do której dobierane są ściernice. Pozwoli to w maksymalnym stopniu dostosować ściernicę do Państwa potrzeb. |
