Poradnik doboru ściernic z elektrokorundu i węglika krzemu o spoiwie ceramicznym

Ściernice z elektrokorundu i węglika krzemu o spoiwie ceramicznym są powszechnie stosowane w niemal wszystkich gałęziach przemysłu. Możliwość szerokiego modyfikowania ich parametrów oraz dobre własności ścierne sprawiły, że ściernicami tego typu można obrabiać większość obecnie stosowanych materiałów.

Elektrokorund

Elektrokorund jest syntetycznym materiałem ściernym składającym się z krystalicznego tlenku glinowego (α-Al2O3) zwanego korundem i niewielkiej ilości domieszek. W zależności od zawartości obcych tlenków TiO2, Si02, Fe2O3, CaO, MgO czy NaO2 rozróżnia się następujące rodzaje elektrokorundu:

Rodzaje elektrokorundu

Nazwa Barwa Zawartość Al2O3 Obrabiane materiały
Elektrokorund zwykły 95A szaroniebieska lub brązowa ok. 94,5% stale węglowe C< 0,5%; staliwa, żeliwa ciągliwe; metale nieżelazne
Elektrokorund półszlachetny 97A szarobrązowa lub szaroniebieska ok. 97,5% stale węglowe i stale stopowe o zawartości C=0,5% i twardości do 60HRC
Elektrokorund szlachetny 99A (38A) biała pow. 98% stale węglowe i stale stopowe o zawartości C>0,5% i twardości powyżej 62HRC
Elektrokorund monokrystaliczny 32A jasnoróżowa pow. 98% stale węglowe i stale stopowe o zawartości C>0,5% i twardości powyżej 62HRC
Elektrokorund mikrokrystaliczny Cubitron SG niebieska ok. 95% stale nierdzewne, stopy tytanu, chromu oraz niklu
Elektrokorund mikrokrystaliczny Cerpass XTL biała ok. 99,6% stale nierdzewne, stopy tytanu, chromu oraz niklu

 

Oprócz wyżej wymienionych rodzajów elektrokorundu wytwarza się poprzez wytapianie kilka specjalnych gatunków takich jak: elektrokorund chromowy (o różowym zabarwieniu), cyrkonowy, tytanowy i inne.

Węglik krzemu

Węglik krzemu oprócz elektrokorundu należy do powszechnie stosowanych materiałów ściernych. Węglik krzemu występuje w dwóch odmianach:

Rodzaje węglika krzemu

Nazwa Barwa Zawartość SiC Obrabiane materiały
Węglik krzemu zielony 99C ciemnozielona 99,66% stale szybkotnące, stale narzędziowe, węgliki spiekane, ceramika
Węglik krzemu czarny 98C czarna 98,26% żeliwa utwardzone i szare, węgliki spiekane, metale kolorowe, tworzywa sztuczne, skóra i guma

Pod względem składu chemicznego i właściwości fizycznych obie odmiany węglika krzemu różnią się nieznacznie, jednakże zielony węglik krzemu zawiera mniej domieszek przez co jest bardziej kruchy i ma lepsze właściwości ścierne.

Dobór ściernicy

Średnica
Podstawowym 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.

Wielkość ziarna
Dobierając wielkość ziarna należy brać pod uwagę następujące kryteria:
– rodzaj obróbki (zgrubna, wykańczająca)
– pożądana gładkość obrabianej powierzchni
– oczekiwana wydajność obróbki szlifierskiej

Klasyfikacja wymiarowa ziarna

Nr ziarna Rozmiar ziarna [µm] Nr ziarna Rozmiar ziarna [µm]
24 850/710 80 212/180
30 710/600 90 180/150
36 600/500 100 150/125
40 500/425 120 125/106
46 425/355 150 106/90
54 355/300 180 90/75
60 300/250 220 75/63
70 250/212 240 63/53

Twardość ściernicy

Przy doborze twardości ściernicy należy kierować się następującym i zasadami:

1. Miękkie ściernice stosuje się przy szlifowaniu wyrobów, gdzie niedopuszczalne jest wydzielanie się większych ilości ciepła oraz przy szlifowaniu przedmiotów o dużej powierzchni, powierzchni przerywanych.
2. Twarde ściernice stosuje się do szlifowania profilowego oraz do szlifowania zgrubnego oraz do szlifowania z zastosowaniem chłodziwa („na mokro“).

Stopnie twardości ściernic

miękkie średnie twarde
H • I • J • K L • M • N • O P • Q • R

Struktura ściernicy

Struktura określa objętościowy udział ziarna ściernego w całkowitej objętości ściernicy. Im wyższy numer struktury tym mniejsza zawartość ziarna. Skala struktur zawiera się w numerach od 4 do 9.

Strukturę należy dobierać w zależności od wielkości ziarna. Przy ściernicach drobnoziarnistych należy dobierać strukturę bardziej otwartą (7÷9), natomiast przy gruboziarnistych strukturę bardziej zwartą (4÷6).

Oznaczenie spoiwa

Spoiwo ceramiczne oznaczane jest za pomocą symbolu V od ang. vitrified- zeszklony.

 

Użytkowanie ściernic

Przechowywanie
Prawidłowe przechowywanie ściernic pozwala na utrzymanie ich w pełnej zdolności do pracy i jest warunkiem bezpiecznego użytkowania. Ściernice o spoiwie ceramicznym należy przechowywać w temperaturze minimum 4°C przy wilgotności względnej maks. 70%.

Montaż
Przed zamocowaniem na wrzecionie szlifierki ściernicę należy sprawdzić pod względem dźwięku. Dźwięk czysty informuje o braku wewnętrznych pęknięć, natomiast dźwięk krótki zmieniający częstotliwość powstaje wtedy gdy ściernica ma wewnętrzne, często niewidzialne mikropęknięcia i zamocowanie takiej ściernicy jest niedozwolone.

Wyważanie
Przed dopuszczeniem do pracy nowej ściernicy należy zawsze starannie ją wyważyć dla skorygowania błędów wykonania związanych z jej kształtem i strukturą.

Ściernice należy wyważać dynamicznie ze względu na stosowane wysokie prędkości obrotowe w celu zapewnienia warunków bezpiecznej eksploatacji. Wyważanie dynamiczne umożliwia osiągnięcie około czterokrotnie mniejszej amplitudy drgań w stosunku do wyważania statycznego. Zalecane jest wyważanie bezpośrednio na szlifierce za pomocą specjalistycznych urządzeń.

Obciąganie
Warunkiem prawidłowego przebiegu procesu szlifowania jest dostosowanie kształtu powierzchni roboczej ściernicy do danego zadania.

Obciąganie ściernic służy do nadania pożądanego kształtu warstwie roboczej nowej ściernicy lub przywrócenie jej pierwotnych własności skrawnych w trakcie obróbki szlifierskiej.

Prędkość szlifowania
Podczas 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.

Zabiegi korygujące
Właściwie dobrana ściernica ceramiczna wymaga podczas użytkowania jedynie minimalnych zabiegów korekcyjnych, do których należą: poprawa profilu roboczego oraz ostrzenie.

Podczas długiej pracy ściernicy następuje zużywanie się ziarna ściernego ponadto część urobku gromadzi się w naturalnych porach ściernicy sprawiając, że traci ona swoje własności skrawające. Obciągnięcie ściernicy przywraca jej pierwotne własności skrawające i efektywność pracy.

Zamawianie

Wybór ściernicy
Schemat doboru ściernicy jest następujący:
należy określić parametry geometryczne takie jak:
– typ ściernicy, jej wymiary oraz średnicę otworu lub trzpienia
– w zależności od obrabianego materiału oraz obróbki należy dobrać rodzaj i wielkość ziarna, strukturę ściernicy oraz jej twardość.

Schemat oznaczania ściernic

Ściernice o spoiwie ceramicznym oznaczane są według podanego poniżej schematu:

Przykład zamówienia nr 1

Chcąc zamówić ściernicę walcową cechującą się następującymi parametrami:

– typ ściernicy 1;
– średnica 200 mm;
– szerokość części roboczej ściernicy 25 mm;
– średnica otworu 32 mm;
– ziarno z elektrokorundu chromowego CrA o wielkości 80;
– twardość M;
– struktura 7;
– spoiwo ceramiczne – V.

W zamówieniu należy podać następujące oznaczenie:
1 – 200x25x32 CrA 80 M7V

Przykład zamówienia nr 2

Chcąc zamówić ściernicę trzpieniową cechującą się następującymi parametrami:

– typ ściernicy 5210;
– średnica 8 mm;
– szerokość części roboczej ściernicy 20 mm;
– średnica trzpienia 6 mm;
– ziarno z elektrokorundu szlachetnego 99A o wielkości 60;
– twardość K;
– struktura 8;
– spoiwo ceramiczne – V.

W zamówieniu należy podać następujące oznaczenie:
5210 – 8x20x6 99A 60 K8V

Składanie zamówienia

Jeśli 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.

HABE FRAGEN?

Kontaktiere uns

INTER-DIAMENT® Kacprzycki Sp.j.
ul. Chełmońskiego 30
05-825 Grodzisk Mazowiecki, Polen