Schuurdeeltjes gebruikt voor slijpstenen | Industrieën | Metallurgie

Schuurdeeltjes die voor slijpstenen worden gebruikt, zijn van twee soorten, namelijk:1. Natuurlijk schuurmiddel en 2. Kunstmatig schuurmiddel. Over het algemeen worden voor de meeste doeleinden geen natuurlijke schuurmiddelen gebruikt vanwege bepaalde voordelen van kunstmatige (vervaardigde) schuurmiddelen.

Natuurlijke schuurmiddelen:

Deze worden geproduceerd door ongecontroleerde natuurkrachten.

Dit zijn de algemeen gevonden en gebruikte natuurlijke schuurmiddelen:

(a) Zandsteen of massief kwarts

(b) Emery (50-60% kristallijn A1₂ O₃ + IJzeroxide)

(c) korund (75-90% kristallijn A1₂ O₃ + IJzeroxide

(d) Diamanten

(e) Granaat.

Efficiëntie van schurende deeltjes:

De efficiëntie van schurende deeltjes hangt af van:

(i) Zuiverheid

(ii) Uniformiteit in compositie.

(iii) Hardheid – De algemene regel hierover is dat de hardheid van schuurmiddel groter moet zijn dan die van werkmateriaal.

(iv) Taaiheid – Als het wiel niet sterk is, zullen de schurende deeltjes gemakkelijk breken en zal het wiel overmatig slijten.

(v) Scherpte van de breuk – De betere snijwerking wordt verkregen door schuurmiddelen met scherpe randen. De natuurlijke schuurmiddelen geven afgeronde randen en zijn daarom niet efficiënt bij het snijden.

Vooruitgang in schurende deeltjes:

Er heeft een significante verschuiving plaatsgevonden in het type werkmateriaal van zachte naar moeilijk te slijpen materialen die voor verschillende toepassingen worden gebruikt. Elk hard materiaal kan alleen verder worden bewerkt of afgewerkt door een slijpproces. Deze nieuwere en hardere materialen vormen een duidelijke uitdaging voor de slijpschijf.

Dit alles vereist een aanzienlijke verbetering van de slijpstenen, zowel wat betreft de wielspecificatie als de fabricagetechnieken van de schijven.

Enkele van deze verbeteringen zijn:

i. Hardere schuurmiddelen die langer scherp blijven

ii. Brokkelige schuurmiddelen die voortdurend opnieuw worden geslepen om nieuwere en scherpere snijkanten bloot te leggen

iii. Wielen die lage trillingsniveaus produceren bij hogere snelheden

iv. Nauwere geometrische toleranties op wielen.

Schuurmiddelenfabrikanten hebben verschillende oplossingen ontwikkeld om aan de bovenstaande eisen te voldoen, sommige met een combinatie van nieuwere schuurmiddelen (een zo'n product is het 86A-productassortiment), verbeterde hechtsystemen en strengere productielimieten, wat resulteert in een aanzienlijk superieur product voor precisieslijptoepassingen.

86A schuurmiddel is een revolutionair schuurmiddel voor precisieslijptoepassingen. Er zijn in principe twee families van schuurmiddelen, nl. Aluminiumoxide (AlO) en Siliciumcarbide (SiC).

Aluminiumoxide schuurmiddelen worden gebruikt voor ferro slijptoepassingen en Siliciumcarbide voor non-ferro slijptoepassingen. Binnen de familie van AlO-schuurmiddelen zijn er verschillende soorten schuurmiddelen op basis van de chemische samenstelling en kristalstructuur.

Monokristallijn AlO (aangeduid als 32A) en wit aluminiumoxide (38A) zijn twee van de meest voorkomende AlO-type schuurmiddelen. 32A is een snelsnijdend schuurmiddel dat wordt gebruikt voor zware precisieslijptoepassingen. 38A is een brokkelig type schuurmiddel dat wordt gebruikt voor precisieslijptoepassingen.

De eigenschappen van beide schuurmiddelen werden gecombineerd om het revolutionaire nieuwe conventionele schuurmiddel genaamd 86A te verkrijgen. Deze korrel heeft het vermogen om zijn snijkant langer vast te houden, wat resulteert in koeler snijden en minder metallurgische schade aan het werkoppervlak. De snijkant die langer meegaat, betekent ook dat er meer werk moet worden verricht tussen het afwerken, waardoor de slijpkosten worden verlaagd.

Het 86A schuurmiddel is het meest geschikt voor toepassingen met een hoge productiviteit vanwege de hoge materiaalverwijderingseigenschappen. Het is ook effectief gebleken op moeilijk te slijpen materialen. Het 86A-schuurmiddel is het meest geschikt voor het slijpen van snelstaal, gegoten legeringen en frezen, nikkellegeringen en hoogchroomstaal. De hardheid van 86A-schuurmiddelen is in de orde van grootte van 2150-2250 knoop, terwijl de hardheid van 38A-schuurmiddelen rond 1900-2100 knoop is.

Een vergelijkende prestatie van 86A schuurmiddelen versus 38A schuurmiddelen wordt getoond in Fig. 20.4 (a) en (b). Het is duidelijk dat de slijpverhouding (gedefinieerd als de verhouding van het volume van het verwijderde materiaal tot het volume van de wielslijtage) voor de 86A-schijf hoger is over een reeks materiaalverwijderingssnelheden in vergelijking met het 38A-schuurmiddel.

De specifieke korreltaaiheid is hoger voor 86A-schuurmiddelen dan voor 38A-schuurmiddelen. Ook is de specifieke slijpenergie lager voor het 86A-wiel, aangezien voor hetzelfde vermogen dat door beide wielen wordt getrokken, het materiaal dat door het 86A-wiel wordt verwijderd aanzienlijk hoger is. In de uiteindelijke telling is het slijpvermogen (gedefinieerd als de verhouding van de slijpverhouding en de specifieke slijpverhouding) van de 86A-wielen hoger dan die van de 38A-wielen.

Sommige van de toepassingen waar de 86A-schuurmiddelen een aanzienlijke superioriteit hebben getoond, zijn slijpen in gereedschapskamers, vlakslijpen, tandwielslijpen, inwendig slijpen, lagerloopslijpen en andere vormslijptoepassingen.

Kunstmatig of vervaardigd schuurmiddel:

De kwaliteit en samenstelling van deze deeltjes kunnen gemakkelijk worden gecontroleerd en hun efficiëntie is veel beter dan die van natuurlijke schuurmiddelen.

De meest gebruikte gefabriceerde schuurmiddelen zijn:

(a) Siliciumcarbide (SiC):

Het is verkrijgbaar in verschillende kleuren. Een speciale variant van blauwgroen is zeer geschikt voor het slijpen van puntgereedschappen. De handelsnamen ervan zijn 'Carborandum', 'Crystolon'. 'Elektron' enz.

(b) Aluminiumoxide (Al₂ O₃ ):

De handelsnamen voor gesmolten aluminiumoxide zijn 'Aloxite'; ‘Alundum’ en ‘Borolon’. De speciale vorm is wit Al₂ 0₃ die, wanneer ze puur is, eruitziet als briljant wit kristal. Het is het meest geschikt voor gereedschapsstaal waar de warmteontwikkeling door slijpen laag is.

(c) boorcarbide.

(d) boornitriet (CBN):

CBN-slijpschijven worden gebruikt voor het slijpen van gehard en moeilijk te slijpen staal. Deze hebben een lange levensduur en hoge maalverhoudingen. Temperatuur Bij het slijpen is veel minder en dus een veel betere afwerking en kwaliteit van het oppervlak.

Vervaardiging van kunstmatige schuurmiddelen:

(a) Siliciumcarbide:

Tijdens de productie worden de volgende ingrediënten grondig gemengd en ongeveer 36 uur in een elektrische oven op ongeveer 2320°C verwarmd. Vervolgens wordt de hele vaste massa fijngemaakt, gewassen en behandeld met alkaliën.

Het wordt opnieuw gewassen en tenslotte vermalen tot kleine deeltjes. Deze worden vervolgens gezeefd in zeven met verschillende maaswijdten. Voor fijn malen worden deeltjes (180-200 mesh) genomen.

De verschillende ingrediënten zijn:

(i) Silca-zand — 25 delen

(ii) Petroleumcokes verkregen door niet-destructieve distillatie (in zeer zuivere vorm) — 34 delen

(iii) Keukenzout — 2 delen

(iv) Zaagsel (poeder van hout) — 12 delen

Uit dit silicazand levert silicium, petroleumcokes levert koolstof en zaagsel verbrandt bij hoge temperatuur om een ​​poreuze structuur te geven. Het is meestal groenachtig zwart van kleur.

(b) Aluminiumoxide (Al₂ O₃ ):

Het wordt vervaardigd door mineraal bauxiet (Gehydrateerd Al₂ te smelten) O₃ + Si₂ O₃ + titaniumoxide) gemengd met gemalen cokes en ijzerafval. Dit wordt gesmolten in een elektrische oven en nadat de fusie is voltooid, wordt het geplet, gewassen, behandeld met alkaliën, opnieuw gewassen en tenslotte gemalen en gesorteerd. Het heeft een roodbruine kleur, is taai en scherp, heeft de neiging om gemakkelijk te breken en wordt daarom gebruikt voor het slijpen van gereedschapsstaal.

Vergelijking van SiC en Al₂ O₃ (i) Al₂ O₃ is taaier dan SiC, maar de hardheid is minder. Al₂ O₃ is daarom zeer geschikt voor het slijpen van materialen met een hoge treksterkte (2700 kgf/cm ² ). Als Al₂ O₃ worden gebruikt met materiaal met een lage treksterkte, dan zal de weerstand van het materiaal op de slijpschijf minder zijn.

In dat geval vallen de schurende deeltjes niet van de schijf af en worden ze steeds bot, waardoor het slijpen slecht zal zijn. Daarom moeten alle taaie materialen zoals snelstaal, taai brons en koper worden geaard door Al₂ O₃ en niet anderen.

(ii) SiC is harder en brozer. Als het wordt gebruikt met materialen met een hoge treksterkte, biedt het werk op het wiel meer weerstand en vallen de schurende deeltjes snel af vanwege snelle breuken, wat een snellere zelfslijping oplevert.

Het wordt voornamelijk gebruikt met materialen met een lage treksterkte zoals gietijzer, hardmetalen punten, wolfraamgereedschap en alle niet-metalen materialen zoals marmersteen, hard rubber, plastic, leer enz. Met deze materialen, hardere Al₂ O₃ deeltjes ondergaan minder breuken. Krashardheid van SiC-deeltje is meer. Een speciale vorm van SiC wordt gebruikt om gecementeerde hardmetalen gereedschappen te slijpen en opnieuw te slijpen.