Slibemidler og slibende behandling

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. maj 2022; checks kræver 2 redigeringer .

Slibende materialer ( fransk  abrasif  - slibning, af latin  abradere  - scrape) er materialer med høj hårdhed og bruges til overfladebehandling af forskellige materialer: metaller, keramiske materialer, sten, mineraler, glas, læder, gummi og andre [1] . I overensstemmelse med GOST 21445-84 er et slibende materiale et naturligt eller kunstigt materiale, der er i stand til slibende behandling.

Slibende materialer bruges i processerne med slibning , polering , honing , superfinishing , skærematerialer og er meget udbredt i råemneproduktion og efterbehandling af forskellige metal- og ikke-metalmaterialer.

I lang tid har man brugt naturlige slibende materialer (smargel, pimpsten, korund, diamant, kvarts), siden slutningen af ​​det 19. århundrede har man brugt kunstige (elektrokorund, siliciumcarbid, borcarbid, monokorund, syntetisk diamant, og andre) [1] .

Hårdhed (MN/m²) bestemmes ved at trykke en diamantpyramide ind i overfladen af ​​det materiale, der testes (f.eks. for kvarts 11000-11300, elektrokorund 18000-24000, diamant 84250-100000). Slibeevnen er karakteriseret ved massen af ​​det materiale, der fjernes under slibningen i følgende rækkefølge: diamant, bornitrid, siliciumcarbid, monokorund, elektrokorund, smergel, flint. Stive og fleksible slibeværktøjer er fremstillet af slibende materialer, som er meget udbredt inden for alle grene af teknik, især i fremstillingen af ​​lejer [1] .

Typer af slibende behandling

Der er følgende typer af slibende behandling:

• rundslibning - behandling af cylindriske og koniske overflader af aksler og huller;
• flad slibning - bearbejdning af fly og parrende flade overflader;
• centerløs slibning - forarbejdning i storstilet produktion af udvendige og indvendige overflader (aksler, lejebure osv.);
• centerløs båndslibning - ydre overflader, herunder komplekse profiler;
• bælteslibning af komplekse profiler - for eksempel slibning af turbineblade ;
• skære og skære emner - indkøb og montageproduktion, demontering af strukturer;
• lapning  - slibende lapning af overflader (for eksempel en sadel og en dieseldyse nål );
• hydroslibende behandling  - jet og tumbling (støbegods, smedegods, hardware osv.);
• ultralydsbehandling  - udstansning af huller i hårde legeringer, fjernelse af ødelagte værktøjer, fremstilling af matricer;
• magnetisk-slibende behandling  - behandling med magnetisk-slibende pulver i et magnetfelt;
• honing  - behandling af huller (cylindre af motorer, pumper osv.);
• polering  - giver overfladen en lille ruhed og en spejlfinish;
• superfinishing  er den endelige gave til ydre, indre og komplekse profiler med den højeste nøjagtighed og overfladerenhed, inklusive diamant superfinishing (præcisionsmekanismer, værktøjer, dele af meget præcise enheder, værktøjer, våben osv.).

Slibende værktøjer

Slibende materialer til brug i industrien skal være fastgjort eller strukturelt fremstillet i form af forskellige værktøjer og sammensætninger.

De vigtigste typer af slibende værktøjer og sammensætninger:

• Skærehjul: forskellige diametre (op til 3500 mm), bredde, højde og former (profiler) af det arbejdende (slibende) lag og metoder til fastgørelse af det på hjulkroppen.
• Slibeskiver: forskellige slibende materialer i form af cirkler, skiver, kegler med forskellige profiler og diametre.
• Sten: slibende og metalslibende i forskellige størrelser og profiler til honing, lapning, superfinishing.
• Tape: syntetisk eller vegetabilsk vævet tape af forskellig bredde med slibekorn limet på en eller to sider.
• Sandpapir : slibende materiale påført et stof eller papirbase.
• Pastaer : slibende lap- og polerende slibemidler jævnt fordelt i bindemidlet (paraffin, ceresin, oliesyre, stearin, olier, petroleum osv.).
• Løst korn: tørt slibekorn til vandstråle, ultralyd og sandblæsning.
• Ståluld : et slibende værktøj til slibning og polering.
• Tumblingslegemer : et slibende værktøj i form af geometriske produkter (cylinder, prisme, kegle, terning osv.) designet til tumbling .

Slibemidler

Slibematerialer er klassificeret efter hårdhed ( superhårde , hårde, bløde) og kemiske sammensætning, og efter størrelsen af ​​slibekornet (stort eller groft, medium, fint, ekstra fint), kornstørrelsen måles i mikrometer eller masker .

Slibekorn - En partikel af slibende materiale i form af en enkelt krystal, polykrystal eller deres fragmenter. [3]

Egnetheden af ​​slibende materialer afhænger af de fysiske og krystallografiske egenskaber; af særlig betydning er deres evne til at bryde i skarpvinklede partikler ved slid. Diamant har den højeste egenskab. Valget af slibemateriale afhænger af de fysiske egenskaber af det forarbejdede og forarbejdede materiale såvel som af forarbejdningsstadiet (grovslibning, slibning og polering ), og hårdheden af ​​det slibende materiale skal være højere end hårdheden af ​​det forarbejdede materiale. materiale (med undtagelse af diamant, som er forarbejdet med diamant).

Slibende materialer er karakteriseret ved hårdhed , skørhed , slibeevne , mekanisk og kemisk modstandsdygtighed .

• Hårdhed er et materiales evne til at modstå at blive presset ind i det af et andet materiale. Hårdhed (MN/m²) bestemmes ved at trykke en diamantpyramide ind i overfladen af ​​det materiale, der testes (f.eks. for kvarts 11000-11300, elektrokorund 18000-24000, diamant 84250-100000).

• Slibeevne er karakteriseret ved mængden af ​​materiale, der er malet af pr. tidsenhed.

• Mekanisk modstand - et slibende materiales evne til at modstå mekaniske belastninger uden at gå i stykker under skæring, slibning og polering. Det er kendetegnet ved trykstyrke, som bestemmes ved at knuse slibematerialets korn, fiksering af belastningen i det øjeblik, det ødelægges. Trækstyrken af ​​slibende materialer falder med stigende temperatur.

• Kemisk resistens - slibende materialers evne til ikke at ændre deres mekaniske egenskaber, idet de er i samspil med opløsninger af alkalier , syrer såvel som i vand og organiske opløsningsmidler.

Slibende materialer, der anvendes til mekanisk slibning og polering af halvledermaterialer, adskiller sig i størrelsen (finheden) af korn med tallene 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25.20, 16, 10, 8, 5, 4, 3, M40, M28, M20, M14, M10, M7 og M5 og er opdelt i fire grupper:

• formaling af korn (fra nr. 200 til 15),
• slibepulver (fra nr. 12 til 3),
• mikroslibepulver (fra M63 til M14),
• fine mikropulvere (fra M10 til M5).

Klassificeringen af ​​slibende materialer i henhold til granularitetstallene udføres ved at sprede på specielle sigter, hvis antal karakteriserer kornstørrelsen. Korntallet af slibende materialer er karakteriseret ved en brøkdel: begrænsende, groft, basisk, kompleks og fin. Procentdelen af ​​hovedfraktionen er angivet med indeks B, P, N og D.

I øjeblikket udvindes og produceres slibende materialer syntetisk, og nye syntetiske materialer er normalt mere effektive end naturlige. Nedenfor er lister over kendte slibende materialer.

Naturlige slibemidler

• Diamant : Diamantlignende kubisk allotropisk form af elementært kulstof, udvundet i grundfjeld ( kimberlitrør ) og alluviale aflejringer. Det mest værdifulde materiale med hensyn til dets slibende egenskaber. Dens sorte sort anses for at være den bedste - carbonado (carbonat), udvundet i Brasilien og på øen Borneo . Den anden plads er besat af en perle  - en radialt strålende sort af diamant. På markedet sælges under navnet på brættet enhver diamant, der er uegnet til skæring. Af det samlede antal, 20% carbonado, 20% ægte perle, resten er diamantpulver og fragmenter. Det bruges til forarbejdning af hårde sten samt til slibning og polering af selve diamanten.
• Granatæble : Naturligt mineral, består af: R 2+ 3 R 3+ 2 [SiO 4 ] 3 , hvor R 2+  er Mg, Fe, Mn, Ca; R3 +  - Al, Fe, Cr.
• Diatoméjord : En sedimentær bjergart , der overvejende består af rester af kiselalger . Kemisk er diatoméjord 96% vandholdig silica ( opal ). Det bruges som et fint pulver til polering af sten og metal.
• Kvarts : Krystallinsk silica, et af de billigste slibemidler på markedet. Når det er tørt, forårsager det silikose . Brug kun i forbindelse med vandforsyning. Kvarts og flint med conchoidal fraktur giver, når de er spaltet, spidsvinklede partikler. De bruges i pulver til bearbejdning af bløde sten ( marmor ), i sandblæsningsmaskiner til metalbearbejdning, til rensning af sten i byggeindustrien og til fremstilling af slibeskind. Flintknuder blev brugt til at lave kugler til kuglemøller.
• Korund : Krystallinsk aluminiumoxid, det samme som safir , udvindes i placers og nogle gange i malme. Den udvundne korundmalm knuses , beriges og sorteres efter kornstørrelse. Det bruges i pulver og til fremstilling af kunstige cirkler, stænger og skind fra det.
• Rød jernsten : et udbredt jernmineral Fe 2 O 3 . I især rene varianter bruges den til polering af jern og glas.
• Kridt : Calciumkarbonat , til fine slibemidler (lapning, polering ).
• Emery : Naturligt mineral, består af: korund og magnetit - sort magnetisk jernoxid Fe 3 O 4
• Pimpsten : boblende vulkansk glas. Velegnet til slibning af pimpsten med tynde glasplader, der danner skillevægge mellem cellerne. Den bedste pimpsten er fra øen Lipari nær Sicilien . Det bruges til slibning af træ, bløde sten og metaller.
• Feltspat : En gruppe af stendannende mineraler fra silikatklassen . De fleste feldspat er repræsentanter for faste opløsninger af det ternære system af den isomorfe serie K[AlSi 3 O 8 ] - Na[AlSi 3 O 8 ] - Ca[Al 2 Si 2 O 8 ], hvis endedele er hhv. albit (Ab), orthoklas (Or ), anorthit (An). I formalet form, klistret på et lærred eller papir, bruges det i tilfælde, hvor der kræves et blødt slibemateriale.
• Tripol : løs eller svagt cementeret, fint porøs opal sedimentær bjergart . Det bruges som et fint pulver til polering af sten og metal.

Syntetiske slibemidler

Nedenfor er en liste over slibende materialer fastsat i GOST 21445-84. Det er sædvanligt kun at henvise til slibende materialer, der er i overensstemmelse med GOST. Der er én standardiseret term for hvert begreb. Det er forbudt at bruge synonyme udtryk for det standardiserede udtryk. [3]

• Syntetisk diamant er en diamant fremstillet kunstigt. Syntese ved højt tryk, bearbejdning af hårde legeringer, sten, glas, ikke-jernholdige metaller.
• Kubisk bornitrid borazon (I Rusland er kubisk bornitrid kendt som elbor ): Syntese ved højt tryk, brugt ved slibning af dele fra forskellige stål og legeringer.
• Borcarbid (B 4 C): ildfast forbindelse, næst efter diamant i hårdhed. Det bruges til behandling af hårde legeringer, glas, jernholdige metaller.
• Siliciumcarbid (SiC) eller Carborundum : En kemisk forbindelse af silicium med kulstof. Først opnået i en elektrisk ovn i 1891. Amerikansk betragtes som den bedste - Carborundum C °, Norton; Tysk er værre på grund af urenheder. Jo mindre størrelsen af ​​dens korn er, jo større er deres styrke. Det bruges i pulver til fremstilling af kunstige hjul og skind til forarbejdning af hårde legeringer, ikke-jernholdige metaller og titanium.
• Elektrokorund (Al 2 O 3 ): krystallinsk aluminiumoxid. Det bruges til forarbejdning af jernholdige metaller, lejlighedsvis sten og glas.

• Normal elektrokorund - Elektrokorund fremstillet af bauxit.

• Hvid elektrokorund - Elektrokorund fremstillet af aluminiumoxid.

• Monocorundum - Elektrokorund i form af enkeltkrystaller, fremstillet af aluminiumoxidholdige og svovlholdige råmaterialer ved nedbrydning af oxysulfidslagge.
• Zirconium electrocorundum - Elektrocorundum, fremstillet af aluminiumoxidholdige og zirconiumholdige råmaterialer, karakteriseret ved den eutektiske struktur af korund-baddeleyit.
• Legeret elektrokorund - Elektrokorund fremstillet af aluminiumoxidholdige råmaterialer med tilsætning af legeringselementer, der danner en fast opløsning med korund.
• Coated Abrasive - Slibende materiale, hvor overfladen af ​​slibekornene er belagt med et lag af et andet materiale. Afhængigt af belægningsmaterialet skelnes der mellem metallisk belagte slibemidler og ikke-metallisk belagte slibemidler.

Nye lovende slibematerialer er under udvikling:

• Carbonnitrid C 3 N 4
• Legering af titaniumcarbid (TiC) og scandiumcarbid (Sc 4 C 3 )

Separat er det nødvendigt at fremhæve metoden til magnetisk-slibende behandling og materialer til dens implementering. Essensen af ​​metoden ligger i brugen af ​​materialer med høje slibende og magnetiske egenskaber, som giver mulighed for den såkaldte bløde bearbejdning og polering på et højere niveau.

Litteratur

• Kremen Z.I., Yuriev V.G., Baboshkin A.F. Slibeteknologi i maskinteknik.
• Elbor i maskinteknik / Ed. V. S. Lisanov. - L . : Mashinostroenie, 1978.
• Blasting: A Guide to High Efficiency Abrasive Blasting / Kozlov D.Yu - Ekaterinburg: Origami ID LLC, 2007. - 216 s. - 1000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-9901098-1-0 .
• Teknisk Encyklopædi / Kap. udg. Martens L.K. - Moskva: Elektroniske og traditionelle ordbøger, 2005. - ISBN 5-86460-132-2 .
• Retningslinjer for uddannelse af inspektører til visuel og målende kvalitetskontrol af malerarbejder / Kap. udg. Pirogov V. D .. - Jekaterinburg: LLC Publishing House "Origami", 2009. - 202 s. - ISBN 978-5-9901098-1-5 .
• GOST R 52381-2005 (ISO 8486-1:1996, ISO 6344-2:1998, ISO 9138:1993, ISO 9284:1992) Slibende materialer. Kornstørrelse og kornsammensætning af slibepulvere. Kornkontrol.
• GOST 21445-84 (ST SEV 4403-83) Slibende materialer og værktøj. Begreber og definitioner.

Noter

1. ↑ 1 2 3 Slibende materialer // Kasakhstan. National Encyclopedia . - Almaty: Kazakh encyclopedias , 2004. - T. I. - ISBN 9965-9389-9-7 .  (Russisk) (CC BY SA 3.0)
2. ↑ Sammenslutningen af ​​europæiske producenter af slibemidler. Federation of European Abrasive Manufacturers.
3. ↑ 1 2 GOST 21445-84 (ST SEV 4403-83) Slibende materialer og værktøj. Begreber og definitioner.

Ordbøger og encyklopædier	Stor russer jorden rundt Britannica (online) Universalis