Poradnik doboru ściernic borazonowych o spoiwie ceramicznym

Borazon regularny azotek boru – CBN) określa się mianem materiału supertwardego ze względu na jego wyraźnie wyższą twardość w porównaniu do tradycyjnych materiałów ściernych jak korund (Al2O3) czy karborund (SiC).
Borazon wykorzystywany jest w procesach obróbki szlifierskiej, w których priorytetem jest osiąganie doskonałej jakości obrabianych powierzchni przy wysokiej wydajności obróbki.
Główne zalety stosowania narzędzi ściernych wykonanych z borazonu są następujące:

– duża żywotność powiązana z zachowaniem profilu narzędzia;
– krótki czas obróbki;
– krótsze czasy pomocnicze ze względu na rzadszą wymianę narzędzi;
– eliminacja uszkodzeń termicznych powierzchni obrabianych materiałów dzięki niższym temperaturom szlifowania;
– utrzymanie profilu roboczego.

Zastosowanie borazonu

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. Narzędzia borazonowe cechują się o wiele większą odpornością na zużycie w porównaniu z narzędziami konwencjonalnymi.
Powyższe cechy sprawiają, że używając narzędzi borazonowych można uzyskać znacznie wyższą wydajność i mniejsze koszty procesu obróbki szlifierskiej.

Borazonowe narzędzia ścierne przeznaczone są do obróbki:
– stali szybkotnących (HSS)
– stali narzędziowych
– stali do nawęglania
– stali łożyskowych
– stali nierdzewnych i wysokostopowych o twardości >55HRC

Dobór ściernicy

Kształt i wymiary ściernicy
Kształt narzędzia ściernego dobiera się w zależności od zadania szlifierskiego, konstrukcji szlifierki, i warunków obróbki. Wymiary ściernicy dobiera się odpowiednio do wymiarów i mocy obrabiarki oraz rozmiarów przedmiotu obrabianego.

Wielkość ziarna
Wielkość ziarna zależy od metody szlifowania, rodzaju obrabianego materiału, wymaganej klasy chropowatości powierzchni i dokładności obróbki. Dobierając wielkość ziarna należy brać pod uwagę następujące kryteria:
– rodzaj obróbki (zgrubna, wykańczająca)
– pożądana gładkość obrabianej powierzchni
– oczekiwana wydajność obróbki szlifierskiej

Porównanie wielkości ziarna

Nr ziarna wg FEPA Rozmiar ziarna FEPA, PN-85/M-59108 [µm] Rozmiar ziarna US Standard ASTM E-11 [mesh]
B251 250/212 60/70
B213 212/180 70/80
B181 180/150 80/100
B151 150/125 100/120
B126 125/106 120/140
B107 106/90 140/170
B91 90/75 170/200
B76 75/63 200/230
B64 63/53 230/270
B54 53/45 270/325
B46 45/38 325/400

Standardowe wartości koncentracji ziarna

Koncentracja określa ilość ziarna borazonowego w jednostce objętości warstwy roboczej ściernicy.
Jako standardową wartość koncentracji ziarna w ściernicach o spoiwie ceramicznym przyjęto koncentrację V240. Pozostałe wartości koncentracji przedstawia tabela poniżej.

Oznaczenie koncentracji Koncentracja ziarna [karat/cm3]
V180 3,13
V240 4,18
V300 5,22

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.
Zaletą ceramicznych ściernic borazonowych jest znacznie mniejsze wydzielanie się ciepła podczas szlifowania w stosunku do ściernic konwencjonalnych, co umożliwia stosowanie szczególnie wysokich prędkości szlifowania bez obawy o termiczne uszkodzenie powierzchni przedmiotu obrabianego. W świetle powyższych uwag stosowanie wysokich prędkości szlifowania jest ze wszech miar korzystne, wymaga jednak starannego wyważania ściernic oraz zastosowania obrabiarek o dużej mocy.

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
W celu doboru ściernicy należy określić jej następujące parametry:
– typ ściernicy, wymiary części roboczej oraz średnicę otworu lub trzpienia
– w zależności od obrabianego materiału oraz obróbki należy dobrać wielkość ziarna, jego koncentrację oraz twardość ściernicy

Schemat oznaczania ściernic

Ściernice borazonowe o spoiwie ceramicznym oznaczane są według podanego poniżej schematu:

 

 

Przykład zamówienia nr 1

Chcąc zamówić ściernicę cechującą się następującymi parametrami:
– typ ściernicy 11A2;
– średnica 100 mm;
– szerokość warstwy roboczej ściernicy 10 mm;
– wysokość warstwy roboczej ściernicy 5 mm;
– średnica otworu 20 mm;
– ziarno borazonowe o wielkości B151;
– koncentracja V240;
– twardość M;
– spoiwo ceramiczne – V.

W zamówieniu należy podać następujące oznaczenie:
11A2 100x10x5x20 B151 V240 MV

Przykład zamówienia nr 2

Chcąc zamówić ściernicę trzpieniową cechującą się następującymi parametrami:
– typ ściernicy 1A1W-A;
– średnica 28 mm;
– szerokość części roboczej ściernicy 25 mm;
– średnica trzpienia 10 mm;
– długość całkowita 100 mm;
– ziarno borazonowe o wielkości B126;
– koncentracja V240;
– twardość T;
– spoiwo ceramiczne – V.

W zamówieniu należy podać następujące oznaczenie:
1A1W-A 28x25x10/100 B126 V240 TV

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.

HAVE QUESTIONS?

Contact us

INTER-DIAMENT® Kacprzycki Sp.j.
st. Chełmońskiego 30
05-825 Grodzisk Mazowiecki, Poland