Slijpschijven: Productie, gradatie en industriële toepassingen

In dit artikel bespreken we:- 1. Fabricage van slijpschijven 2. Processen van slijpschijven 3. Graad 4. Structuur 5. Contactoppervlak.

Fabricage van slijpschijven:

(i) De straalmateriaal deeltjes worden eerst gekneusd tot poedervorm en over magnetische scheiders geleid voor het verwijderen van ijzerverontreinigingen.

(ii) Deze worden toen met water gewassen om vreemde elementen zoals stof of verontreiniging te verwijderen en toen met chemische verbinding om vet te verwijderen.

(iii) De deeltjes worden toen gegraudeerd volgens hun korrelgrootte door door passende zeven te passeren.

(iv) Straalmateriaal deeltjes worden toen gemengd met passende bindingsmaterialen (het bindingsmateriaal is gebaseerd op straalmateriaal en het gebruikte proces) en in passende vorm gegoten en gedroogd.

(v) Na drogen, wordt het gebakken (verhitting hangt af van het gebruikte proces). Na bakken, wordt het bindingsmateriaal vast en houdt de deeltjes samen.

(vi) Het wordt toen gesneden en gegeven de finale vorm.

(vii) Ten slotte wordt het getest op scheuren, lekkage en balans. Aangezien het wiel op zeer hoge snelheden moet draaien, kunnen scheuren niet getolereerd worden. Voor lekkage etc. wordt het hydraulisch getest of zoals mogelijk. Ten slotte wordt het statisch alsook dynamisch gebalanceerd. Over het algemeen wordt statisch balanceren gedaan voordat het gebruikt wordt door het op een mandrel te monteren.

Strikte controle tijdens fabricatie in termen van dichtheidscontrole, mengstroom en geometrische nauwkeurigheid resulteert in meer uniforme en consistente wielen. Deze doelen worden bereikt door automatisering van wielpressen, vrijstromende mengsels, betere maatcontrole tijdens gieten, microprocessor controle van ovens, en CNC afdresser faciliteiten.

Processen van slijpschijven:

1. Bindingproces:

Een binding is een materiaal dat de straalkorrels samen houdt waardoor het mengsel in een gewenste vorm in de vorm van een wiel kan worden gehouden.

De bindingen die het meest gebruikt worden tijdens fabricage van slijpschijven zijn:

(i) Vitrifieerde binding (aangeduid door V)

(ii) Silicaat binding (aangeduid door S)

(iii) Schellak binding (aangeduid door E)

(iv) Rubber binding (aangeduid door R)

(v) Bakeliet of harzbinding (aangeduid door B).

In deze, worden vitrifieerde, silicate, rubber en bakeliet bindingen aangeduid door het proces en schellak binding wordt aangeduid door zijn eigenschap, nl., elasticiteit (E) om verwarring met silicaat binding te voorkomen.

Om het maximum uit het straalmateriaal te halen, is het belangrijk dat het bindingsysteem sterk, veelzijdig is en superieure hoekvasthoudingseigenschappen heeft. Het ideale bindingsysteem moet een uniforme korrelvrijgave faciliteren, wat resulteert in het wiel vrij snijdend blijft voor een langere periode.

Extreem belasting bestand en vrij snijdende bindingsystemen met verhoogde vormvasthoudingscapaciteit resulteren in vermindering van afdresserfrequentie. Dit resulteert in significante toename in wiellevensduur. Dit verbetert ook de geproduceerde onderdelen per uur door besparing in afdressertijd en verhoogde wiellevensduur.

2. Gietproces:

(i) Vitrifieerd proces (voor vitrifieerde binding):

Dit proces wordt gebruikt voor het maken van de meeste wielen. In dit proces, na fabricage van straalmaterialen worden alle typen korrels gemengd met keramisch porselein, in gietvormen gegoten, gedroogd, goed ingesteld en gebakken bij 715°C gedurende 12 tot 14 dagen.

Voordelen:

(a) De slijpschijven geproduceerd door dit proces zijn erg sterk en porieus. Vanwege porositeit, is de snelheid van metaalverwijdering erg hoog.

(b) De wielen worden niet beïnvloed door zuren, basen en zijn chemisch inert.

Nadelen:

(a) Vanwege de hoge smelttemperatuur, zijn er grotere kansen op thermische vervorming inclusief scheuring. Dus, de wielen geproduceerd door dit proces zijn beschikbaar in verschillende graden afhankelijk van de graad van vervorming.

(b) Vanwege moeilijkheid in fabricatie, kan de diameter van het wiel niet te groot zijn en is beperkt tot 90 cm.

(c) Het wiel kan niet onder zware werkomstandigheden gewerkt worden, omdat door gedwongen fluctuaties en zelf-trillingen in de machine, het wiel, zijnde broos, waarschijnlijk zal breken.

(d) Fabricatie van wiel duurt een lange tijd van de orde van 30 dagen.

(e) Het kan niet gebruikt worden boven 2000 m/min voor snijdoeleinden. (Afscheiding operatie door straalmateriaal slijpschijf is erg snelle operatie en geeft heel goede afwerking).

(ii) Silicaat proces (voor silicaat binding):

In dit proces wordt natriumsilicaat gemengd met straalkorrels; mengsel wordt in een gietvorm gegoten, gedroogd voor enkele uren en ten slotte gebakken bij temperatuur van 270°C gedurende ongeveer 20-80 uur.

Voordelen:

(a) Aangezien het bij een lage temperatuur verwerkt wordt, is vrij snijactie mogelijk.

(b) Proces is snel, duurt slechts enkele dagen.

(c) Grotere wielen nl. groter dan 90 cm kunnen ook gemaakt worden.

(d) De wielen bereid door dit proces zijn heel efficiënt. Dit is vanwege het feit dat de bindingskracht niet zo sterk is als in vitrifieerd proces, en dus de straalkorrels snel afvallen, waardoor geen kans is op enige korrels verblonken te raken. Het is om deze reden dat wrijving in slijpactie minder zal zijn, en er zal minder warmteopwekking zijn.

Vanwege minder warmteopwekking, zijn deze wielen meer geschikt voor het slijpen van frezen, messen, messen, etc. aangezien ze hun eigenschap verkregen na warmtebehandeling niet verliezen. Andere wielen genereren veel warmte en zijn daarom niet zo geschikt voor dit doel.

Nadelen:

Dit kan niet gebruikt worden voor algemene slijpproces vanwege de snelle slijtage van wiel, waarvoor de vitrifieerde binding het meest geschikt is.

(iii) Schellak proces (voor schellak binding):

In dit proces worden de straalmateriaal deeltjes gecoate met schellak en mengsel verwarmd om uniforme menging te geven en dan mengsel gerold. Het resulterende mengsel is heel plakkerig en, daarom, kan niet gegoten worden. Het mengsel wordt toen geperst om de gewenste set te geven en ten slotte gebakken bij ongeveer 300°C temperatuur voor minder dan enkele uren.

Voordelen:

Dit proces geeft aanzienlijke elasticiteit aan wiel en dus kan gebruikt worden voor slijpen onder zware werkomstandigheden.

Nadeel:

Wielen van grotere diameter kunnen niet geproduceerd worden.

Toepassingen:

(a) Wielen geproduceerd door dit proces worden gebruikt als snij- of sleufwielen (> 0,80 mm dik).

(b) Wielen geproduceerd door dit proces worden gebruikt voor fijn afwerkslijpen zoals nokas slijpen, lagerbaan slijpen etc.

(c) Zeer goede gepolijste afwerking kan verkregen worden door deze wielen.

(iv) Rubber proces (voor rubber binding):

In dit geval is bindingsmateriaal zuiver rubber met een hoeveelheid zwavel wat fungeert als vulcanisatiemiddel. De straalkorrels worden tussen rubberbladen verspreid en ze worden toen gerold tot de gewenste dikte en ten slotte gevulcaniseerd. Door vulcanisatie, wordt de hele massa verbonden en fungeert als een vast wiel, rubberwerkend als binding.

Voordelen:

(a) De wielen geproduceerd door dit proces zijn erg hard en zwaar.

(b) Wielen zo dun als 0,1 mm kunnen door dit proces gemaakt worden en zijn daarom meest geschikt voor fijn afscheiding operatie. De wielen kunnen bediend worden bij snelheden variërend van 3000 tot 5000 meter/min.

(c) Deze worden ook gebruikt als afstoot wielen, nl. voor de verwijdering van buitenste schil, lopers, rizers, slakken etc.

(d) Deze worden gebruikt voor centrumloze slijp controle wielen.

(v) Bakeliet en harzproces (voor B binding):

In dit proces, worden de straalmateriaal deeltjes poeder gemaakt en gemengd met synthetische hars en een vloeibare oplosmiddel wat hars oplost. Het mengsel wordt gerold of geperst tot de gewenste vorm en gebakken voor enkele uren bij temperatuur van 205 tot 260°C.

Voordelen:

Deze binding is erg hard en sterk. Bedrijfssnelheid van 3000 tot 5000 m/min kan bereikt worden. De wielen geproduceerd door dit proces worden gebruikt als afstoot wielen (nl. voor ruw slijpen voor verwijdering van zand insluitingen, schillen, etc.). Het geeft een zeer snelle voorraadvrijmakingssnelheid.

Graad van een slijpschijf:

De graad van een wiel geeft de sterkte van de korrels aan, en het vasthoudend vermogen van de binding. Het wordt doorgaans aangeduid als hardheid van het wiel. De dikte van de bindingslaag die straalmateriaal houdt, controleert de graad van de slijpschijf.

Een hard wiel slijzt langzaam af en een zacht wiel slijzt gemakkelijk af. Hard wiel wordt gebruikt voor precisie slijpen en voor zachtere materialen en ook wanneer contactoppervlak van wiel met werk klein is.

De hardheid van slijpschijf wordt geclassificeerd als heel zacht (A tot G), zacht (H tot K), medium (L tot O), hard (P tot S) en heel hard (T tot Z).

Structuur van slijpschijf:

Structuur van een wiel verwijst naar de open ruimtes tussen straalmateriaal deeltjes. Voor een gegeven bindingsmateriaal dikte van open ruimte grootte wordt gecontroleerd door de afstand van de korrels en deze structuur kan dicht of open zijn.

Open structuur wiel (hebbende fijner korrels per eenheidsvolume) worden gebruikt voor hoge voorraadvrijmaking en dicht gestructureerd wiel voor het vasthouden van precisie vormen en profielen. De structuur wordt voorgesteld door getallen variërend van 0 tot 15, de lagere getallen duidende op een dichte structuur en hogere getallen vertegenwoordigend open structuur.

Contactoppervlak:

Als contactoppervlak tussen wiel en werk meer is als in interne slijpoperatie, dan zal spanning minder zijn en het wiel neigt ertoe harder te handelen, en dus zacht wiel moet gebruikt worden. Dit aspect wordt belangrijk in selectie van een wiel voor een specifieke operatie.

Als het contactoppervlak groot is, moet spaanvrijmaking meer zijn en structuur open type. Als contactoppervlak klein is, zijn veel fijn snijpunten vereist en korrels moeten van fijn maat zijn.