Абразивные материалы для обработки металла

Обновлено: 07.01.2025

Понятие «абразивный инструмент» объединяет в себе различные приспособления, предназначенные для обработки определенных поверхностей.

Наибольшим спросом в этой категории пользуются разные шлифовальные круги, сегменты, головки, бруски и шкурки.

Важной особенностью этих обрабатывающих устройств и приспособлений является их самозатачиваемость. На практике данное свойство проявляется следующим образом: во время эксплуатации верхний слой абразива стирается, но процесс трения задействует следующие толщи зёрен и свежее покрытие снова затачивается.

Иногда процесс самозатачивания нарушается и появляется необходимость в правке средства. Для этого с устройства удаляется верхний слой абразивного материала. Подобные меры приводят приспособление в должный вид.

Назначение абразивных инструментов

Абразивный инструмент нашел широкое применение во многих сферах промышленности и быта. Он используется в различной обработке металлических и неметаллических поверхностей, например, в процессе шлифования, полирования, подрезки и т.д. Поэтому материалы и устройства с частицами абразива применяются в производстве машин, приборов, станков, деталей, подшипников, предметов быта (пемзы и пилочки) и т.п. Также эта категория активно используется в строительных работах – для удаления шероховатостей, неровностей, царапин и сколов с покрытия.

Виды абразивных приспособлений

В последнее время абразивные инструменты используются во многих сферах нашей жизни. Они применяются в отрасли машиностроения, строительных и ремонтных работах. Поэтому для каждого участка требуются соответствующие приспособления: одни удаляют неровность, другие идеально подходят для шлифования поверхностей пола или стен. Ассортимент этой категории очень большой, он отличается по своей форме, размеру и твердости деталей. Выделяют следующие виды приспособлений из абразива:

Жесткие средства.
Изделия на гибкой основе.

К первому типу относят следующие изделия:

болгарка;
станок;
шлифовально-полировальная машина;
шлифовальные круги, бруски, головки и сегменты.

Болгарки, станки и шлифовочные приспособления имеют разные режимы и скорости, использование которых позволяет максимально быстро и эффективно обработать определенный тип покрытия. Подобные устройства активно применяются в шлифовании, затирании, подрезке режущей кромки, твердых материалов и т.д.

Абразивные круги, используемые для этой категории устройств, имеют следующие типы:

шлифовальные;
отрезные;
зачистные;
заточные.

Каждый тип имеет свои особенности и специфику. Шлифовальные круги применяются в обработке каменных, деревянных и металлических поверхностей. Они позволяют менять форму и убирать шероховатости. Выпускаются в форме чашек, цилиндрических, конических, тарельчатых, а также в виде плоских кругов с профилем.

Плоский круг прямого профиля применяется для плоского, бесцентрового, наружного и внутреннего шлифования, а также для заточки инструментария.

Плоский двухсторонний конический профиль позволяет провести идеальную отделку резьбы и зубьев шестерни.

Конические и цилиндрические чаши позволяют провести заточку устройств, а также подходят для шлифования торцом.

Тарельчатая форма нашла применение в обработке граней фрезы, зубьев долбяка и т.д. С её помощью осуществляют заточку и доводку.

Помимо кругов существуют еще такие шлифовочные элементы:

головка – это маленький круг, диаметр которого 3-40 мм, на практике чаще всего приклеивается к стальному хвостовику и зачищает определенные заготовки;
брусок – совершает возвратно-поступательные движения в слесарной работе, а также в процедуре суперфиниширования, где крепится на специальную стальную головку;
сегмент – задействуют в плоской шлифовке.

Отрезные круги используются в подрезке керамических, кирпичных, деревянных, каменных изделий. Положительным качеством этой разновидности является её скорость, точность и простота в работе.

Название заточного вида говорит само за себя – применяется для заточки приборов: ножей, пил, ножниц, лезвий, подшипников и т.д. Такая разновидность кругов нашла широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве.

Зачистной тип используется в обработке стальных, каменных, деревянных поверхностей. Придает изделию форму и удаляет его дефекты. Подобный вид кругов пользуется спросом в процессе металлообработки для удаления следов сварочных работ.

Помимо жестких средств на рынке представлен огромный ассортимент абразива на гибком основании. Наибольшей популярностью в этой категории пользуются наждачные шкурки.

Шкурки представляют собой определенную основу, на которую нанесен шлифовальный слой, скрепленный особой связкой. Выпускаются на бумажном, тканевом, металлическом и комбинированном основании. Есть в листах и в виде абразивной ленты.

Структура шкурки бывает закрытой и открытой. Закрытой считается такая бумага, на которой шлифовочный порошок занимает 100% поверхности. Открытой же называют, если площадь зернистого материала равна 60%.

Шлифовальные шкурки обеспечивают высокую точность и эффективность в обработке деревянных, каменных, металлических и синтетических изделий.

Также к гибким абразивным инструментам можно отнести полировальную пасту. Она представляет собой шлифовальную смесь, в состав которой входят микропорошок и связка. По текстуре выделяют твердые пасты и мазеобразные. Основа смеси может быть водной и жировой. Последние содержат масла, жирные кислоты и парафин. После обработки плоскости такой пастой её не смывают, а протирают сухим чистым материалом.
Твердые пасты используются в процессе ручной и полумеханической обработки. В станках для полирования применяют суспензии.

Из каких материалов изготавливается

В процессе изготовления абразивного инструмента используются природные и синтетические материалы. К природным относят: алмаз, корунд, кварц, наждак, пемза, песок и т.д. Синтетическими составляющими являются: карбид кремния и бора, электрокорунд и т.п. Самым твердым среди природных компонентов считается алмаз, а среди искусственных – карбид бора.

В настоящее время синтетические вещества пользуются большим спросом, нежели природные. Это связано с тем, что искусственные зарекомендовали себя лучшим качеством и стойкостью, чем натуральные.

Карбид бора – это соединенный в электрической печи сплав борной кислоты и нефтяного кокса. Он не входит в состав самого устройства, а применяется только в процессе его доводки.

Алмаз – в изготовлении приборов из этого составляющего используется алмазообразная кубическая аллотропическая форма элементарного углерода. Наилучшими считаются карбонадо и борт. Также задействую порошок и осколки этого минерала. Такой абразив применяется на стадии обработки твердых камней, а также при полировании и шлифовании самого алмаза.

Наждак получают из определенной горной породы, в состав которой входят корунд и железная руда. Широко используется в изготовлении шкурок. В шлифовальных кругах и брусках практически не применяется.

Корунд представляет собой окись алюминия. Задействован в процессах, где на зерна не оказывается серьезная нагрузка, так как этой разновидности природного соединения не свойственна большая вязкость.

Кварц или кварцевый песок – это кристаллизованная кремневая кислота. Применяется в производстве главных кругов для бесцентровых шлифовальных станков. Маркируется буквой «П».

Электрокорунд – это расплавленная в электрической печи глина. Существует три разновидности:

нормальный – содержит 86-91 % окиси алюминия, используется в обработке углеродистой, закаленной, незакаленной и высоколегированной стали, маркировка «Э»;
белый и розовый – содержит 96-99% окиси алюминия, применяется в производстве качественных абразивных инструментов, при помощи которых осуществляется чистовая обработка всех видов стали, а также шлифовка резьбы. Белый электрокорунд уступает вязкостью зерна нормальному, поэтому его используют в процессах с меньшей глубиной шлифовочных работ. На приборы, изготовленные из этого материала, наносят обозначение «ЭБ»;
монокорунд – содержит 97% и больше чистого окиси алюминия, самый прочный, твердый и режущий из трех видов электрокорунда. Применяется в изготовлении устройств, предназначенных для скоростного шлифования закаленной стали. На технику из монокорунда наносится буква «М».

Карбид кремния состоит из двух компонентов: кремния и углерода. Выделяют два вида этого компонента: черный и зеленый. По своим свойствам они мало чем отличаются друг от друга, но по составу зеленый считается более чистым. Зёрна инструментов, изготовленных из карбида кремния, имеют острые режущие кромки, высокую твердость и сильную хрупкость. Поэтому при помощи этого абразива обрабатывают покрытие с низкой прочностью: металлические и неметаллические изделия, например, фарфор, стекло, резина, мрамор и т.д. На приборы из черного карбида наносят маркировку – «КЧ», а из зеленого «КЗ».

Методы обработки абразивным инструментом

Абразивные инструменты применяются в тех случаях, когда использование металло- и деревообрабатывающих станков невозможно или нецелесообразно. С их помощью можно обработать поверхность и придать ей определенные свойства и формы. Выделяют следующие процессы абразивного воздействия, которые требуются для получения необходимых параметров:

Шлифование.
Полирование.
Доводка.
Хонингование.

Шлифование – это способ обработки, при котором шлифуется плоскость, а также затачиваются различные инструменты: ножи, ножницы, топоры, пилы и т.д. Для подобного процесса используются бруски, круги, сегменты и головки.

В процессе полирования поверхностям становится идеально гладкой. Для этого задействуют специальные круги, изготовленные из сукна или фетра, а также пасту или разведенный микропорошок.

Процедура доводки придает изделиям более точный размер и стыкование различных деталей. Такой метод обработки осуществляется при помощи специального инструмента – притира. На его покрытие размещены очень мелкие шлифовальные частицы, смоченные водой.

При хонинговании обрабатываются конические и цилиндрические поверхности. Такой процесс удаляет неровности и шероховатости на заготовках, изменяет форму и размеры.

Ассортимент устройств и приспособлений из абразива очень велик, поэтому их выбор должен осуществляться на основании двух критериев: назначение и показатели твердости. Именно эти факторы помогают провести эффективную и быструю обработку поверхностей.

Виды и применение абразивных материалов

Абразивы — это твердые измельченные частицы, предназначенные для механической обработки различных материалов. Острые ребра абразивов превосходят по жесткости обрабатываемое изделие, за счет чего грани истирают плоскость заготовки. Используются, как в свободном виде (порошки, паста), так и в сцепленном, где зерна представляют собой структурообразующую поверхность. Такое распределение зерна вдоль полотна называется "плотностью насыпки".

Абразивные инструменты в металлообработке применяются для подготовки поверхности (грубая обдирка, снятие фаски, удаление заусенцев), в финишной отделке (полировка, шлифовка, хонингование, притирка), а также в разрезании металла.

Классификация

При выборе абразивного материала в первую очередь надо смотреть на твердость. Твердость — способность материала сопротивляться физическому воздействию другого тела. Согласно 10-ти бальной шкале Мооса, самым твердым является алмаз, за ним идет карбид бора (9,5 баллов), корунд, карбид кремния и электрокорунд — 9, кварц — 8, гипс — 2, тальк — 1 балл.

Зерна имеют разнообразные формы: изометрическая (габариты фракции одинаковы), мечевидная, пластинчатая. А по плотности классифицируются на:

Жесткие: отрезные круги, шлифовальные круги, бруски.
Мягкие: наждачная бумага, лента шлифовальная, стальная вата.
Порошковые: паста, свободное зерно.

По происхождению абразивов выделяют две группы:

Природные (естественные), к которым относятся наждак, корунд, алмаз, пемза или кварц.
Искусственные (синтетические) — эльбор, электрокорунд, карборунд и синтетический алмаз.

Природные абразивные материалы

Алмаз представляет собой кристаллическую решетку из чистого углерода, поэтому во время трения зерно распадается на остроугольные частицы, а не затупляется. В основном, технологический алмаз используется для заточки других инструментов или в качестве составного компонента отрезных дисков, благодаря своей износостойкости.

Гранат — природный минерал, преимущественно состоящий из окиси алюминия и кремния. Востребован в производстве шкурок для гладкого чистового шлифования мягких материалов. По физико-механическим свойствам ничуть не уступает современному электрокорунду, но стоит в разы дешевле.

Корунд — горная порода из окиси алюминия с примесями. Чем тверже зерно, тем меньше в составе железа. Обладает жёсткими гранями и поэтому используется в черновой обработке металла, где надо быстро снять толстый слой материала.

Наждак — смесь мелкого корундового порошка с магнезитом и такими минералами, как магнитный железняк, гематит, полевой шпат. Непрочность соединений обусловлена коротким сроком эксплуатации. Однако, именно наждачная бумага является самым распространенным абразивом в бытовом использовании.

Кварц — минерал из оксида кремния, подходит для изготовления порошкообразных смесей.

Синтетические абразивы

Электрокорунд — оксид алюминия в составе до 99%— жесткий абразивный инструмент, применяемый после термической обработки и при подготовки нанесения последующих покрытий конструкционных, легированных сталей и цветных сплавов. Обладает хорошей режущей способностью. К недостаткам следует отнести повышенное пылеобразование и шероховатость результата. Во время трения электрокорунд измельчается и образует большое пылевое облако, поэтому при серийном производстве требуются вытяжные устройства.

Эффективная грубая обработка

★★★ - высокая, ★★ - средняя, ★ - низкая

Эльбор — кубический нитрид бора — синтетический аналог алмаза, обладающий с ним сходным строением кристаллической решетки и плотностью. По твердости зерна почти не уступает природному минералу и долгое время сохраняет остроту. Эльборовые абразивы имеют более высокую температурную устойчивость 1100-1300°C, в то время, как алмаз только 650-700°C. Высокая режущая способность
обусловлена инертностью к химическим реакциям с металлами.

В состав карбида кремния входят кремниевая кислота и углерод. Хорошие режущие свойства и жаропрочность особенно ценны для такой отрасли как стеклоделие. По сравнению с другими абразивами довольно хрупкий, поэтому чаще встречается в порошковом виде.

Компактное зерно (СOMP) состоит из гранул электрокорунда и карбида кремния, соединенных между собой связкой. Подходит для отделки легированных и нелегированных сталей, силикатного стекла, титановых сплавов.

Применение

Единицей абразивного материала является зерно, от размеров, формы, характера и механической прочности которого зависит применение. Чем меньше размер фракции, тем детальнее обработка.

Абразивные материалы: свойства, разновидности и применение в промышленности

Абразивы своей твердостью превосходят другие материалы, поэтому используются для обработки различных поверхностей, широко применяются в промышленности и быту для разных видов обработки. По происхождению эти вещества бывают природными и искусственными.

Что такое абразивные материалы

Абразивы — это материалы для обработки поверхностей, отличающиеся твердостью, превосходящей прочие типы материалов (даже металлы). Это твердые мелкие частицы, применяемые в свободном либо связанном виде (например, в виде какой-либо формы, зафиксированные на поверхности и пр.).

Абразивы предназначены для механической обработки различных материалов, снимания с них тончайшего слоя острыми выступами своих частиц. По сути, абразивными свойствами располагает любая твердая структура по отношению к менее твердой. Однако в промышленных масштабах используются лишь конкретные виды абразивных материалов.

Абразивная обработка материалов

Из абразивов изготавливаются специальные абразивные инструменты. У них, в отличие от лезвийных (металлических), нет сплошной кромки реза. Данную функцию выполняет цельная зернистая структура, резцом в ней является каждое из зерен. Эти абразивные частицы скреплены друг с другом связующим веществом или же объединены в какое-то изделие (это может быть круг, камень, шлифовальная шкурка, щетка), совокупно воздействуют на рабочую поверхность своими режущими краями, снимая ими тончайшую стружку (данный слой может составлять всего несколько микрон), так выполняется абразивная обработка.

Абразивные материалы и инструменты это востребованные для разных типов обработки материалов. Виды абразивной обработки:

шлифование – бывает круглое, плоское, кругами, лентой, а также бывает предварительное и чистовое;
притирка;
гидроабразивная обработка;
ультразвуковая;
пескоструйная;
полирование (бывает предварительное, зеркальное);
хонингование (это отделочная обработка внутренних цилиндрических деталей, например автомобильных цилиндров);
суперфиниширование (предполагает минимальный съем материала);
галтовка (это очистка мелких деталей от окалины, коррозии, заусенцев и пр.);
прорезка, отрезка;
заточка.

Виды абразивных материалов

Классифицируются абразивные материалы по твердости (бывают мягкие, твердые, сверхтвердые), своему химическому составу, размеру зерна (могут быть крупные, средние, тонкие, особо тонкие).

По своему происхождению выделяют абразивы трех типов.

1. Природного (или естественного) происхождения. Это песок, гранат, цирконий и пр.

2. Искусственного (или синтетического, производственного) происхождения. Данные материалы изготавливаются специально для абразивной обработки. Наиболее распространенными являются искусственный алмаз, карбид кремния, бора, электрокорунд, кубический нитрит бора.

3. Абразивы из побочных продуктов производства: с/х остатки, шлаки от выплавки металлов (например, никельшлак), от работы электростанционных котельных. Данные материалы доступны, имеют разнообразные размеры частиц, низкую стоимость.

Естественные абразивные материалы

Рассмотрим некоторые из природных абразивов, точнее основные виды абразивных материалов.

Алмаз является наиболее твердым из природных материалов, состоящим из чистого углерода. В природе он встречается, как правило, в виде россыпи кристаллов. Алмазы бывают ювелирные и технические (именно они применяются в качестве абразивов).

Гранат — это минерал, состоящий из алюмосиликатов извести, магнезии и других примесей. Он может быть окрашен в разные цвета, за исключением синего. Используется в измельченном виде: частицы наносятся на шкурки для шлифования.

Корунд состоит из кристаллической окиси алюминия с примесями, отличается окраской от синеватой до коричневой. При этом твердость материала снижается с повышением содержания в нем окиси железа.

Наждак — смесь корундовых зерен с магнезитом и прочими минералами.

Кварц представляет собой оксид кремния кристаллической формы. Разновидностью кварца является кремень: он состоит их кремнезема, в природе встречается в виде массивных горных пород.

Пемза — это пористая структура вулканического происхождения, состоит из кремнезема и глинозема.

Мел — карбонат кальция, с помощью которого возможны тонкие виды обработки (полирование, притирка).

Искусственные абразивы

Впервые искусственный абразив карборунд синтезировал в 1891 г. ученый-изобретатель Эдвард Ачесон (США). Сегодня же абразивов производственного происхождения очень много, они применяются шире, чем природные. Рассмотрим особенности самых распространенных из них.

Электрокорунд получают посредством восстановительной плавки из боксита в электропечах. Цвет абразива варьируется от серого до красно-бурого. Из материала производят жесткий абразивный инструмент.

Карбид кремния получается с помощью восстановления кремниевой кислоты углеродом. Материал обладает повышенной хрупкостью, применяется в порошковом виде либо как инструмент для обработки стекла, фарфора и прочих хрупких структур.

Карбид бора — наиболее твердый синтетический абразив, используется как паста для шлифовки очень твердых поверхностей.

Абразивные жидкости

Процент содержания твердых частиц в разных абразивных продуктах может значительно различаться. Иногда они включаются в жидкую среду — в этом случае речь идет об абразивной жидкости. Примерами являются чистящие жидкие средства (средства бытовой химии), краски с содержанием кварцевого песка, песочные суспензии, каустизационный шлам, продукты пищевого производства (сахарные суспензии, шоколадные пасты с кусочками орехов), косметологии (скрабы, абразивные зубные пасты) и пр. Конечно, не все они применяются для обработки поверхностей. Тем не менее данные абразивные среды обладают соответствующими свойствами, что нужно учитывать при подборе оборудования, которое с ними работает.

Свойства абразивных материалов

Абразивы имеют ряд важных характеристик, или свойств. Так, важным их параметром является твердость. Ее определяют сопротивлением материала, поверхность которого подвергается шлифованию. Так, самым твердым абразивным материалом по шкале Мооса (она названа в честь немецкого ученого-минеролога) в является алмаз (10 баллов), карбид бора имеет соответственно 9,5 балла, корунд, карбид кремния и электрокорунд — 9, кварц — 8, гипс — 2, тальк — 1 балл.

Другие свойства абразивов — это прочность, хрупкость, зернистость (это размер и форма шлифовального зерна). Так, форма зерен может быть изометрической (у них высота, ширина, толщина примерно одинаковы), мечевидной, пластинчатой — этот показатель зависит от природы абразивного материала и степени измельчения изначального зерна.

Абразивная способность данных веществ (то есть их эксплуатационные качества) определяется массой удаляемого при шлифовании слоя материала.

Абразивы имеют свойство самозатачиваемости: они сохраняют работоспособность благодаря образованию новых выступов, режущих кромок у зерен в ходе обработки.

Применение абразивов

Люди издревле использовали абразивы. Например, индейцы майя в IX в. до н. э. украшали зубы драгоценными камнями, отверстия в них они просверливали трубочками, на которые был нанесен истолченный кварц.

Сегодня же сфера применения абразивных материалов очень широка. Например, они незаменимы в металло- и деревообработке, строительстве. Абразив для метала применяется очень часто во многих работах. Используются абразивы и в быту. Так, в каждом доме есть наждачная бумага, пемза, пилки для ногтей (они также покрыты очень мелкими полирующими частицами).

Абразивные материалы и методы абразивной обработки

Абразивные материалы (абразивы) – материалы, которые используются для зачистки и шлифования поверхностей из металла, пластика, минералов, стекла, дерева и т.д. Они обладают повышенной твердостью, поэтому широко применяются для порезки, хонингования, суперфиниша.

Изготовление любых деталей в производственных условиях предполагает обработку поверхностей абразивами. Доводка готовых изделий осуществляется с помощью абразивного инструментария – наждачной бумаги, шлифовальных кругов, полировальных дисков и т.д. Выбор абразива и метода обработки определяются степенью твердости материала и целями его дальнейшего применения.

Что такое абразивные материал

Абразивными называются материалы, обладающие высокой степенью твердости по сравнению с обрабатываемыми поверхностями. Они предназначены для механической зачистки, порезки, шлифования, полирования или заточки других материалов. Условно все абразивы подразделяют на два типа:

природные;
искусственные (синтетические).

Существует множество материалов с высокими абразивными свойствами, которые применяются в промышленности. Работоспособность абразивов определяется несколькими параметрами:

материалом зерна;
степенью зернистости;
конфигурацией инструментария.

Износоустойчивость шлифматериала зависит от показателей твердости, химической неактивности резцовых составляющих, их термостойкости и т.д. Зачастую под абразивами понимают сверхпрочные материалы, такие как кварц или алмаз. Но в некоторых случаях даже мягкие абразивные материалы могут использоваться для шлифования или полирования.

Абразивной способностью обладают все материалы, имеющие определенную степень твердости, вязкости, износоустойчивости и форму абразивных зерен. Именно на существенном различии степени твердости основаны механические принципы шлифования, порезки и полирования материалов.

Технические характеристики абразивов определяют двумя способами:

по минералогической шкале (шкала Мооса);
вдавливанием пирамиды из алмаза в испытуемый материал.

Под абразивной способностью следует понимать возможность одних материалов обрабатывать другие. В производстве используются только те инструменты, которые обладают достаточной механической прочностью. Это позволяет минимизировать затраты на частую замену разрушившихся абразивов.

Абразивные материалы классифицируют по нескольким критериям:

степень твердости – сверхтвердые, твердые и мягкие;
размер шлифовальных частиц – грубые, средние и тонкие;
химический состав – природные и синтетические.

Пригодность абразивных материалов к механической обработке определяется кристаллографическими, термическими, химическими и физическими свойствами. Немаловажное значение в определении степени износоустойчивости абразивов имеет их способность к истиранию, разламыванию и плавлению во время обработки.

Вид абразивного материала определяют по степени его зернистости. Для этого его просеивают через сито с определенным размером ячеек. Величина абразивных зерен характеризуется фракцией. Она может быть мелкой, крупной, предельной, комплексной или основной. После просеивания материала определяется процентное содержание основной фракции, которая впоследствии обозначается индексами Д, Н, В И П.

Твердость абразивных материалов влияет на сферу их применения и особенности механической обработки. Сверхтвердые абразивы с крупными зернами используют для грубой шлифовки и зачистки поверхностей, а более мягкий абразивный материал применяют для полировки и финишной обработки деталей.

В большинстве случаев естественный абразивный материал по своим техническим характеристикам – износоустойчивости, твердости, термостойкости – уступает синтетическим абразивам. Тем не менее, многие из них используются в промышленности для порезки и шлифования материалов. К наиболее распространенным из них относятся:

гранат – природный минерал, состоящий из смеси изоморфных рядов, используется для резки и шлифовки;
алмаз – минерал, обладающий алмазоподобной кубической формой углерода, который применяется для резки сверхпрочных материалов;
корунд – бинарное соединение из кислорода и алюминия, использующееся для шлифовки в виде порошка;
мел – углекислый кальций, который применяется для очень тонкой абразивной обработки;
красный железняк – минерал железа, использующийся для полирования поверхности стекол и металла;
пемза – пористая вулканическая порода, которую чаще используют для грубой шлифовки;
трепел – сцементированная осадочная порода, которая используется в форме порошка для обработки металла и камней;
кварц – диоксид кремния, который используется только в сочетании с водой для пескоструйной обработки камней;
наждак – минеральное вещество, в состав которого входит корунд и магнетик; применяется для зачистки, шлифования и полирования поверхностей.

Природные абразивные материалы используют при изготовлении ручного и стационарного оборудования для механической обработки заготовок или готовых деталей. Сфера их применения определяется техническими и абразивными свойствами. Наиболее износоустойчивым и прочным является алмаз, который может использоваться как для порезки материалов, так и для шлифования поверхностей.

Искусственные абразивные материалы

Широкое применение в промышленности нашли синтетические абразивные материалы. В отличие от природных, они обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. Большая однородность основных фракций обеспечивает качественную обработку поверхностей из металла, пластика, стекла, дерева, камня и т.д.

В производственных условиях для шлифования и порезки материалов могут использоваться:

эльбор (боразон) – обработка стали и металлических сплавов;
купрошлак – механическая очистка деревянных, металлических и бетонных покрытий;
бор-углерод-кремний – шлифование стекла, камней, цветных и черных металлов;
искусственный алмаз – обработка металлических деталей и камня;
карборунд – обработка титана, цветного металла, стали и других сплавов;
карбид бора – шлифование черного металла и поверхностей стекла;
электрокорунд – преимущественно обработка черных металлов;
диоксид титана – полирование деталей из цветных металлов;
фианит – обработка металлических поверхностей;
диоксид олова – полирование стекол и металлов;
стальная дробь – шлифование мягкого камня (мрамора).

Сыпучие абразивные материалы используются в пескоструйной обработке, а также при изготовлении шлифовальных и полировальных кругов. Сверхпрочные абразивы применяют для порезки древесины, стекла или металлических сплавов.

Методы абразивной обработки

Природные и синтетические абразивные материалы успешно применяются в следующих видах механической обработки:

круглое шлифование – механическая обработка отверстий, сферических и цилиндрических поверхностей;
бесцентровое шлифование – механическая обработка обоймы подшипников, наружных или внутренних поверхностей;
плоское шлифование – механическая обработка вертикальных и горизонтальных поверхностей несложной геометрии;
ленточное бесцентровое шлифование – обработка сложных профилей и других наружных поверхностей;
разрезание – демонтаж и заготовительное производство;
притирка – механическое притирание поверхностей;
гидроабразивная обработка – струйная очистка различных поверхностей;
ультразвуковая обработка – изготовление штампов и пробивка сквозных отверстий в металле;
пескоструйная обработка – грубая очистка поверхностей от ржавчины, краски и других типов загрязнений;
магнитно-абразивная обработка – очистка и шлифование материалов в магнитном поле с помощью намагниченного сыпучего абразива;
хонингование – шлифование отверстий в металлических насосах, трубах, цилиндрах;
полирование – устранение шероховатостей на поверхности;
суперфиниш – сверхтонкая полировка готовых изделий из металла, стекла, камня и т.д.

Для вышеперечисленных типов обработки используются разные абразивные материалы. Шлифование, пескоструйная очистка и другие типы механической отделки позволяют добиться желаемой степени ровности и гладкости поверхностей.

Виды абразивных инструментов

Качество шлифования и порезки материалов во многом зависит от способа применения абразива. В промышленности все абразивные материалы закрепляются в специальных установках, обеспечивающих максимальную точность производимых работ. К числу наиболее распространенных абразивных инструментов можно отнести:

шлифовальные диски;
шлифовальные ленты;
полировальные круги;
наждачную бумагу;
бруски для заточки;
отрезные круги;
галтовочные тела;
мелкозернистые пасты;
стальную вату;
крупные зерна (для пескоструйной обработки).

Абразивными инструментами также считаются абразивные материалы, изготовленные в определенной форме – заточный брусок, отрезной диск и т.д. Их износоустойчивость и эксплуатационные характеристики во многом зависят от качества их крепления к стационарным станкам или ручному инструменту.

Если в инструменте абразив закреплен плохо, то во время работы он будет испытывать избыточную нагрузку, что приведет к выпадению зерен и ухудшению его абразивных свойств. В связи с этим при производстве многих их них стали использовать армирующие сетки из металла и стекловолокна.

Абразивные материалы для металлообработки

Абразивные материалы – это необходимый инструмент при работе с любыми поверхностями. Металл не является исключением и также обрабатывается при помощи инструментов, выполненных из абразивного материала. Абразивы при своем взаимодействии с металлической поверхностью могут использоваться как в свободном, так и в виде определенных связок разноплановых абразивов. Они служат для воздействия на металлическую поверхность, с их помощью выполняются процедуры по шлифовке готовой поверхности, заточке краев и граней полученного изделия, а также их используют для резки, притирки и иных видов обработки готовой поверхности.

Абразивные материалы для обработки металла

Абразивные материалы не едины, их можно поделить на большое количество групп и разновидностей в зависимости от определенного признака. Наиболее обширное деление происходит по способу происхождения абразивных материалов. В настоящее время выделяется две наиболее большие группы абразивов по способу происхождения:

Природные абразивные материалы, которые появились естественным путем благодаря определённым природным явлениям. К таковым относятся твердые сорта кремния, граната, алмаза и ряд других материалов.
Абразивы искусственного происхождения. Данная категория включает в себя абразивные материалы, которые искусственно синтезируются человеком в производственных цехах, а также материалы, которые получаются в виде определенного остатка от различных производственных процессов. Посмотреть круги для шлифования изделий из металла можно на нашем сайте.

Технологии для обработки металлов

Из года в год технологии создания абразивов развиваются и совершенствуются. Поэтому с каждым годом искусственные абразивы все сильнее вытесняют из обихода использования естественные материалы. Причина довольно проста, природные абразивы весьма неоднородны и имеют меньшую стойкость механических характеристик. Пожалуй, только такой природный элемент как алмаз в настоящее время еще сохраняет довольно прочные позиции среди наиболее используемых абразивных материалов. Также не так сильно от него отстает еще один природный абразивный материал- кварц. Правда он в силу непрочности своих соединений очень быстро стачивается и превращается в песочную пыль, однако по причине своей дешевизны и массовости его продолжают активно применять при изготовлении шлифовальных инструментов.

Обработка металлических изделий

Впервые искусственный абразивный материал был синтезирован в 1891 году, тогда Э. Ачесон смог получить абразив- карбит кремния. Это открытие дало начало эпохе массового синтезирования новых абразивных материалов, количество которых растет из года в год и даже в наши дни подобные процессы продолжаются. Пожалуй, самым качественным и востребованным для обработки металлов и металлических сплавов на сегодняшний день является синтетический алмаз, хром, кремний и несколько видов электрокорундов. Инструменты, изготавливаемые из подобных материалов, широко применяются при обработке металлических изделий на всех этапах работ. Чаще всего для этого используются абразивные ленты для шлифовки, наждачные бумаги, абразивные бруски и большое количество других абразивных инструментов.

Одной из наиболее значимых характеристик абразивного инструмента, используемого для обработки поверхностей, является реальная однородность частиц, наполняющих материал. Подобная характеристика подлежит исчислению и измеряется в таких единицах как: меши или мкм. Это свойство в первую очередь влияет на уровень жесткости и шероховатости поверхности абразивного инструмента. Чаще всего всю необходимую информацию можно найти на упаковке или самом изделии, в виде определённого клейма от производителя.

Читайте также: