Las principales características del material abrasivo son la forma de los granos abrasivos, su tamaño, dureza y resistencia mecánica, capacidad abrasiva, composición mineral y granulométrica. La forma de los granos abrasivos está determinada por la naturaleza del material abrasivo y se caracteriza por su longitud, altura y ancho. Los granos abrasivos se pueden reducir a los siguientes tipos: isométrico, laminar, xifoides. Para trabajos de acabado Se da preferencia a la forma isométrica de los granos.
Los granos abrasivos se caracterizan por el estado de la superficie (lisa, rugosa), bordes y protuberancias (afiladas, redondeadas, rectas, dentadas, etc.). El grano con esquinas afiladas penetra mucho más fácilmente en el material a procesar. Los granos son intercrecimientos, de estructura suelta, soportan menos fuerzas de corte y se destruyen más rápido.
Para determinar la dureza se han establecido escalas en las que se ordenan determinados materiales en orden creciente de dureza, donde cualquier posterior es más duro que el anterior y puede rayarlo (tabla).
Datos comparativos de dureza en varias escalas.
De todos los tipos de materiales abrasivos, el diamante y el nitruro de boro cúbico tienen la mayor dureza. A continuación se muestra la microdureza promedio del diamante, nitruro de boro cúbico, así como instrumental y materiales de construcción(en MN/m2 a 20° C): diamante - 98.000; nitruro de boro cúbico: 91.000; carburo de boro: 39.000; carburo de silicio: 29.000; electrocorindón - 19.800; aleación dura VK8-17500; aleación TsM332 - 12.000; acero R18-4 900; acero HVG - 4500; acero 50-1960.
A medida que aumenta la temperatura, disminuye la dureza de los materiales. Por ejemplo, cuando el electrocorindón se calienta de 20 a 1000 °C, su microdureza disminuye de 19 800 a 5880 MN/m2.
Minerales de origen natural y origen artificial: diamantes; nitruro de boro cúbico, que se encuentra bajo los nombres de elboro, cubaita, borazon, carburo de boro y carburo de silicio; electrocorindón blanco, normal y aleado con cromo y titanio, etc. Convencionalmente, a este grupo pertenecen los materiales abrasivos “blandos”: azafrán, óxido de cromo, tierra de diatomeas, tripolita, cal de Viena, talco, etc. En la práctica de producción de hidropulido, se utilizan vibrosólidos se utilizan como abrasivo: residuos de la industria del ladrillo, del vidrio y la cerámica, semillas de frutas.
diamante natural- un mineral que consta de uno elemento químico- carbono. Se presenta en forma de pequeños cristales. varias formas desde 0,005 hasta varios quilates (un quilate equivale a 0,2 g). Los diamantes pueden ser incoloros o tener varios colores: amarillo, verde oscuro, gris, negro, morado, rojo, azul, etc. El diamante es el mineral más duro.
La alta dureza proporciona al grano de diamante propiedades de corte muy altas y la capacidad de destruir las capas superficiales de metales duros y no metales. La resistencia a la flexión del diamante es baja. Una de las desventajas importantes del diamante es su estabilidad térmica relativamente baja. Esto significa que a altas temperaturas el diamante se convierte en grafito, esta transformación comienza en condiciones normales a una temperatura cercana a los 800 °C.
Diamante artificial (sintético). Los diamantes sintéticos se producen a partir de grafito bajo alta presión y alta temperatura. Tienen el mismo físico y propiedades quimicas Lo mismo que los diamantes naturales.
Nitruro de boro cúbico. (KNB)- El material superduro, sintetizado por primera vez en 1957, contiene un 43,6% de boro y un 56,4% de nitrógeno. La red cristalina del CBN tiene forma de diamante, es decir Tiene la misma estructura que la red del diamante, pero contiene átomos de boro y nitrógeno. Opciones red cristalina Los CBN son algo más grandes que las redes de diamantes; Esto, junto con la menor valencia de los átomos que forman la red de CBN, explica su dureza ligeramente menor en comparación con el diamante.
Los cristales de nitruro de boro cúbico tienen una resistencia al calor de hasta 1200° C, lo que es una de las principales ventajas en comparación con el diamante. Estos cristales se obtienen sintetizando nitruro de boro hexagonal en presencia de un disolvente (catalizador) en recipientes especiales a prensas hidráulicas, proporcionando la necesaria hipertensión(alrededor de 300-980 MN/m2) y alta temperatura (alrededor de 2000 °C).
A diferencia del diamante, el nitruro de boro cúbico es neutro con respecto al hierro y no reacciona químicamente con él. La alta dureza, la resistencia al calor y la neutralidad del hierro han hecho del nitruro de boro cúbico un material superduro muy prometedor para procesar diversas aleaciones que contienen hierro (aceros aleados, etc.), proporcionando una fuerte reducción del desgaste de las herramientas adhesivas y de difusión (en comparación con el diamante).
Los polvos de molienda y los micropolvos se preparan a partir de nitruro de boro cúbico, a partir del cual se elaboran pastas abrasivas y de pulido (pastas Elbora, pastas Cubonita).
Carburo de boro es un compuesto de boro y carbono. La dureza y la capacidad abrasiva de los granos de carburo de boro es menor que la dureza de los diamantes y los granos de CBN, pero mayor que la de los granos de electrocorindón y carburo de silicio. El carburo de boro se utiliza en polvos y pastas para el acabado de productos fabricados con materiales duros. La práctica ha demostrado que el carburo de boro se puede utilizar racionalmente para lapear superficies cónicas y perfiladas de precisión.
electrocorindones, que incluye electrocorindón blanco, electrocorindón normal y electrocorindón con aditivo de cromo - electrocorindón de cromo, con aditivo de titanio - electrocorindón de titanio, etc.
Debido a su alta dureza, resistencia y bordes de grano afilados, el electrocorindón blanco elimina intensamente una capa de metal de las superficies de aceros templados, cementados y nitrurados. El electrocorindón blanco se utiliza para la preparación de materiales abrasivos de acabado abrasivo.
Electrocorindón de cromo Tiene un color rosado, tiene propiedades físicas y mecánicas constantes y un alto contenido en monocristales. La forma de los granos es predominantemente isométrica. Durante la operación final, se observó que el electrocorindón de cromo mejora notablemente la reflectividad de la luz de las superficies tratadas.
electrocorindón de titanio está cerca del electrocorindón normal, pero se diferencia de este último por una mayor constancia de propiedades. Los aditivos de titanio aumentan la viscosidad del material abrasivo.
electrocorindón normal- un material abrasivo artificial de alta dureza (por debajo del diamante, granos de CBN y carburo de boro), utilizado en la preparación pastas de pulir.
Carburo de silicio representa compuesto químico carbono con silicio. Dependiendo del contenido de impurezas, el carburo de silicio se presenta en dos grados: verde, que contiene al menos un 97 % de carburo de silicio, y negro, que contiene entre un 95 y un 97 % de carburo de silicio.
El carburo de silicio verde es más frágil que el carburo de silicio negro. Es posible que esto determine la superioridad del carburo de silicio verde sobre el negro al procesar materiales duros y superduros. La capacidad abrasiva del carburo de silicio verde es aproximadamente un 20% mayor que la del negro.
corindón natural representa roca, compuesto principalmente de óxido de aluminio cristalino. EN mejores ejemplos El corindón contiene hasta un 95% de óxido de aluminio. El color del corindón es diferente: rosa, marrón, azul, gris, etc. El corindón es más viscoso y menos frágil que el esmeril, y tiene mayor dureza. El corindón se utiliza mucho en forma de polvos y micropolvos; forma parte de mezclas abrasivas utilizadas para acabado y pulido, así como para limpieza de superficies.
Esmeril es una roca que contiene hasta un 60% de óxido de aluminio cristalino (alúmina). Este tipo de material abrasivo es de color negro o negro grisáceo. Debido al importante contenido de impurezas, el esmeril tiene una capacidad abrasiva inferior al corindón. Emery se utiliza para la producción de materiales de acabado abrasivos.
óxido de cromo es un polvo verde oscuro. En forma de polvo, se utiliza para preparar pastas de pulido suaves utilizadas en el procesamiento fino de piezas de acero y piezas de metales no ferrosos y no metales (por ejemplo, pasta de pulido GOI).
Alúmina(alúmina) es un polvo blanco, obtenido calcinando óxido de aluminio con una mezcla de otras sustancias. Se seca el polvo molido, lavado y bien pulido. El óxido de aluminio en forma de polvo se utiliza para preparar pastas finas que se utilizan para procesar piezas de acero, hierro fundido, así como piezas de vidrio y plástico.
Azafrán Se compone principalmente de óxido de hierro (hasta 75-97%), es un pulidor muy fino. material tecnológico, utilizado para pulir gafas ópticas y metales preciosos.
diatomita(tierra de diatomeas, tierra para infusores) muy ligera roca sedimentaria, que se compone principalmente de sílice en forma de esqueletos de algas macroscópicas: diatomeas, parcial o totalmente conservados. Buenas variedades Las diatomitas contienen 80% o más de ácido silícico y tienen diferentes colores: blanco, gris, amarillento, marrón y verdoso. Para obtener diatomita de alta calidad, se muele, se remoja, se seca y se cuece.
Trepel Se compone principalmente de ácido silícico, que a menudo se encuentra junto con la diatomita y es muy similar a él, pero se diferencia en que absorbe intensamente la humedad. Los trípodes se distinguen por el color: dorado, plateado, blanco, amarillo, gris, rojo, etc. Para obtener trípoli de grano fino de alta calidad, como la diatomita, se somete a molienda, enriquecimiento y procesamiento.
tiza técnica Es un producto en polvo que se obtiene a partir de piedra caliza o tiza natural. Se compone principalmente de pequeñas partículas amorfas de carbonato de calcio. En químicamente La tiza se obtiene por precipitación tras la saturación. leche de lima dióxido de carbono o mezclando soluciones de cloruro de calcio con carbonato de sodio. La tiza puede estar en trozos o molida y, según sus propiedades físicas y químicas, se divide en tres grados (A, B, C). La tiza se utiliza para preparar materiales de pulido para el procesamiento de metales nobles y no ferrosos y sus aleaciones.
Lima de Viena Consiste en óxido de calcio con pequeñas mezclas de óxido de magnesio, óxido de hierro y otros, preparado a partir de cal y dolomita seleccionadas, purificadas de impurezas de arcilla y arena. La cantidad de impurezas en este tipo de material abrasivo no debe exceder el 5,5% y el contenido de humedad y dióxido de carbono no debe exceder el 2%. Para pulir, se toman capas intermedias de piedra caliza calcinada, que se trituran y tamizan. Se utilizan piezas blandas separadas para aplicar brillo. La cal de Viena también se utiliza como principal componente sólido en la preparación de pastas de pulir. Lima de Viena, que absorbe la humedad y dióxido de carbono, se convierte en una pelusa que no tiene propiedades pulidoras. Para evitarlo, la lima de Viena se envasa en recipientes herméticos.
Talco Es un mineral de origen secundario a partir de silicatos de magnesio, que se presenta en forma de agregados fibrosos u hojas hexagonales. El talco es un abrasivo muy suave que se utiliza para pulir revestimientos electrochapados.
Los materiales a base de abrasivos se utilizan como herramienta principal para chorro de arena. Es muy importante elegir el material adecuado.
Si el abrasivo se elige incorrectamente, la calidad de la superficie tratada puede ser insatisfactoria y los procesos de arenado resultan bastante caros.
Muy a menudo, la razón por la que se obtiene un recubrimiento de mala calidad es la elección incorrecta del material abrasivo. En tales condiciones, ni siquiera el uso del equipo más caro puede compensar esto.
Para crear patrones de perfil profundo y eliminar la superficie dura del material, lo mejor es utilizar virutas de granada y pedernal, que se encuentran entre las sustancias más afiladas y tienen una gran resistencia. Se pueden tamizar y procesar nuevamente.
El cuarzo está contenido en forma libre en una pequeña cantidad en el granate, pero en el pedernal hay mucho, más del noventa por ciento. Por eso no se recomienda su uso en arenado.
Variedades
- Origen natural: arena, circonio, granate y otros minerales.
- Origen industrial: estos materiales se fabrican específicamente para este tipo de procesamiento: perdigones, plástico, almidón de trigo, perlas de vidrio, óxido de aluminio y otros.
- Los subproductos son residuos industriales: escorias de la fundición de metales, residuos de la agricultura.
Para la voladura no se debe utilizar arena del río, especialmente si el proceso se realiza en interiores. Es perjudicial para la salud por el polvo que genera.
Materiales naturales
La arena es la más utilizada porque es eficaz, accesible y económica. Sin embargo, se genera polvo durante el procesamiento.
Inmediatamente después de la primera etapa de procesamiento, la mayor parte de la arena se convierte en polvo. Si el proceso está en marcha cuando se utiliza material a base de cuarzo, quedan pequeñas partículas en el aire mucho tiempo y amenazan los órganos respiratorios humanos.
Materiales de origen industrial
Los abrasivos metálicos pueden estar hechos de acero, hierro y hierro fundido. En el trabajo se utilizan en forma de migas. Este tipo de material se utiliza con más frecuencia que otros porque se puede utilizar repetidamente.
El hierro fundido es más barato que el acero y se utiliza cuando se pierde mucho material durante el procesamiento. El hierro es más frágil y se descompone en partículas, lo que hace que su uso sea más eficiente.
Las partículas de acero cambian de forma tras el impacto y pueden utilizarse siempre que su tamaño no sea demasiado pequeño. Para crear condiciones normales procesamiento, es necesario agregar constantemente algún abrasivo nuevo.
El material más caro, duro y afilado es el carburo de silicio. Se utiliza para eliminar los depósitos de carbón después del endurecimiento.
La siguiente mejor calidad es el óxido de aluminio. La mayoría de las veces se utilizan para procesar recubrimientos complejos. Es bastante caro y se utiliza en celdas cerradas, que brindan la posibilidad de reciclaje. Es uno de los más difíciles.
Para eliminar la suciedad se utilizan bolas y vasos, aunque esto no modifica las desviaciones en las dimensiones de la superficie. Como regla general, pulen y fortalecen los productos y alivian el estrés. El material utilizado para su elaboración es vidrio sódico sin impurezas. Son un abrasivo muy quebradizo; el trabajo debe realizarse a baja presión para aumentar su vida útil.
Subproductos
La escoria se produce durante la fundición de metales y el funcionamiento de las calderas de las centrales eléctricas. EN últimamente Estos materiales se utilizan con más frecuencia porque tienen propiedades limpiadoras, son accesibles, contienen poco cuarzo y tienen diferentes tamaños partículas y son económicos.
Cuando se aplican, las partículas de escoria pueden desarrollarse a gran velocidad y cortar bien la superficie. En relación con lo anterior, estos materiales se pueden utilizar para realizar amplia gama tareas. Sin embargo, aquí es necesario controlar cuidadosamente la presión.
Escoria de níquel
Este tipo de escoria es un producto que se obtiene en la industria de fundición de cobre. En diferentes sectores de la industria, este material se denomina de diferentes maneras: cuproescoria, granalla mineral o grano de molienda. La primera designación es la más utilizada.
Este es el material más común en en este momento. Él tiene densidad alta y dureza. Los gránulos tienen una forma afilada con un gran número esquinas, permitiendo un alto grado de limpieza. Esta escoria crea un buen perfil superficial y propiedades adhesivas. Se utiliza para eliminar óxido, incrustaciones y revestimientos viejos.
El uso de dicho material es inofensivo para la salud humana y ambiente. No está prohibido por las autoridades que se ocupan de cuestiones ambientales y sanitarias. No hay cuarzo puro en la escoria.
Bajo pedido se puede producir escoria de copa con diferentes tamaños de fracción. El material tiene una alta gravedad específica y densidad. La energía cinética del impacto de partículas sobre la superficie es bastante grande. La recuperación abrasiva llega a cinco veces, sin embargo, el tamaño de las piezas disminuirá y la cantidad de impurezas aumentará, reduciendo la calidad de la limpieza.
Cuanto más fina sea la fracción de escoria, más blando debe ser el metal para la limpieza. Se utiliza para crear un perfil y eliminar el óxido profundamente penetrado.
El método de procesamiento cuando se utiliza cuproslag puede ser el chorro abrasivo o quizás el uso de agua.
Las escorias tienen varias desventajas: son muy quebradizas, su uso secundario es limitado y generan polvo. Antes de utilizar material para el trabajo, debe asegurarse de que no contenga contaminantes.
Materiales abrasivos(abrasivos): materiales que se utilizan para limpiar y molienda superficies de metal, plástico, minerales, vidrio, madera, etc. Tienen mayor dureza, por lo que se utilizan ampliamente para cortar, bruñir y superacabar.
La producción de cualquier pieza en condiciones de producción implica tratamiento superficial abrasivos. Refinamiento productos terminados Se lleva a cabo utilizando herramientas abrasivas: papel de lija, muelas abrasivas, discos de pulido, etc. La elección del abrasivo y el método de procesamiento están determinadas por el grado de dureza del material y los fines de su uso posterior.
¿Qué es el material abrasivo?
Abrasivo Se llaman materiales que tienen alto grado dureza en comparación con las superficies tratadas. Están diseñados para la limpieza mecánica, corte, esmerilado, pulido o afilado de otros materiales. Condicionalmente todo abrasivos se dividen en dos tipos:
- natural;
- artificial (sintético).
hay muchos materiales con alta abrasividad propiedades que se utilizan en la industria. El rendimiento de los abrasivos está determinado por varios parámetros:
- material granos;
- grado granulosidad;
- configuración de herramientas.
Resistencia al desgaste material abrasivo Depende de los indicadores de dureza, la inactividad química de los componentes de corte, su resistencia al calor, etc. Los abrasivos a menudo se entienden como algo más que materiales duraderos, como el cuarzo o diamante. Pero en algunos casos incluso suave materiales abrasivos Se puede utilizar para esmerilar o pulir.
capacidad abrasiva Todos los materiales que tienen un cierto grado de dureza, tenacidad, resistencia al desgaste y forma de granos abrasivos. Es en la diferencia significativa en el grado de dureza que se basan los principios mecánicos del esmerilado, corte y pulido de materiales.
Las características técnicas de los abrasivos se determinan de dos formas:
- en la escala mineralógica (escala de Mohs);
- presionando la pirámide para sacarla diamante en el material de prueba.
La capacidad abrasiva debe entenderse como la capacidad de algunos materiales para procesar otros. EN producción solo se usan esos herramientas, que tienen suficiente resistencia mecánica. Esto le permite minimizar los costos de reemplazo frecuente de abrasivos dañados.
Tipos de abrasivos
Materiales abrasivos clasificados según varios criterios:
- grado de dureza: superduro, duro y blando;
- tamaño de molienda partículas- grueso, medio y fino;
- químico compuesto- naturales y sintéticos.
Idoneidad materiales abrasivos El procesamiento mecánico está determinado por las propiedades cristalográficas, térmicas, químicas y físicas. De no poca importancia para determinar el grado de resistencia al desgaste de los abrasivos es su capacidad para desgastarse, romperse y fundirse durante el procesamiento.
Tipo de material abrasivo determinado por el grado de su granularidad. Para ello, se tamiza a través de un tamiz con un tamaño de malla determinado. Magnitud granos abrasivos caracterizado por la facción. Puede ser pequeño, grande, marginal, complejo o básico. Después de tamizar el material, se determina el porcentaje de la fracción principal, que posteriormente se designa con los índices D, N, V y P.
La dureza de los materiales abrasivos afecta el ámbito de su aplicación y las características del mecanizado. Los abrasivos ultraduros con granos grandes se utilizan para el desbaste y la limpieza de superficies, mientras que los abrasivos más suaves se utilizan para pulir y refinamiento detalles.
Abrasivos naturales
En la mayoría de los casos naturales. material abrasivo a su manera especificaciones técnicas- resistencia al desgaste, dureza, resistencia al calor: inferior a los abrasivos sintéticos. Sin embargo, muchos de ellos se utilizan en la industria para cortar y molienda materiales. Los más comunes incluyen:
- granate: un mineral natural que consiste en una mezcla de series isomorfas, que se utiliza para cortar y moler;
- el diamante es un mineral con una forma cúbica de carbono similar al diamante, que se utiliza para cortar materiales pesados;
- el corindón es un compuesto binario de oxígeno y aluminio, utilizado para moler en forma de polvo;
- tiza: carbonato de calcio, que se utiliza para procesamiento abrasivo muy fino;
- el mineral de hierro rojo es un mineral de hierro que se utiliza para pulir la superficie del vidrio y el metal;
- la piedra pómez es una roca volcánica porosa que se utiliza a menudo para el desbaste;
- Trípoli es una roca sedimentaria cementada que se utiliza en forma de polvo para procesar metal y piedras;
- cuarzo: dióxido de silicio, que se utiliza únicamente en combinación con agua para pulir piedras;
- el esmeril es una sustancia mineral que contiene corindón y un imán; Se utiliza para limpiar, esmerilar y pulir superficies.
Natural materiales abrasivos utilizado en la fabricación de equipos manuales y estacionarios para el procesamiento mecánico de piezas en bruto o terminadas. El ámbito de su aplicación está determinado por sus propiedades técnicas y abrasivas. El más resistente al desgaste y duradero es el diamante, que se puede utilizar tanto para cortar materiales como para pulir superficies.
Abrasivos artificiales
Los materiales sintéticos se utilizan ampliamente en la industria. materiales abrasivos. A diferencia de los naturales, tienen mejores características operativas. Una mayor uniformidad de las fracciones principales garantiza un procesamiento de alta calidad de superficies de metal, plástico, vidrio, madera, piedra, etc.
En condiciones de producción, se puede utilizar lo siguiente para moler y cortar materiales:
- elbor (borazon): procesamiento de acero y aleaciones metálicas;
- cuproslag - limpieza mecanica madera, metal y revestimientos de hormigón;
- boro-carbono-silicio: vidrio pulido, piedras, metales ferrosos y no ferrosos;
- diamante artificial - procesamiento piezas de metal y piedra;
- carborundo: procesamiento de titanio, metales no ferrosos, acero y otras aleaciones;
- carburo de boro: rectificado de superficies de vidrio y metales ferrosos;
- electrocorindón: principalmente procesamiento de metales ferrosos;
- dióxido de titanio: pulido de piezas de metales no ferrosos;
- circonio cúbico: procesamiento de superficies metálicas;
- dióxido de estaño: pulido de vidrio y metales;
- perdigones de acero - moler piedra blanda (mármol).
A granel materiales abrasivos utilizado en el arenado, así como en fabricación muelas para esmerilar y pulir. Los abrasivos de alta resistencia se utilizan para cortar madera, vidrio o aleaciones metálicas.
Métodos de procesamiento abrasivo
Naturales y sintéticos materiales abrasivos utilizado con éxito en los siguientes tipos de mecanizado:
- rectificado cilíndrico: procesamiento mecánico de agujeros, superficies esféricas y cilíndricas;
- Rectificado sin centros: procesamiento mecánico de pistas de rodamientos, externas o superficies internas;
- Rectificado plano: procesamiento mecánico de verticales y superficies horizontales geometría simple;
- rectificado con cinta sin centros - procesamiento perfiles complejos y otras superficies externas;
- corte - desmontaje y preproducción;
- lapeado - rectificado mecánico de superficies;
- chorro de agua - limpieza con chorro de agua varias superficies;
- procesamiento ultrasónico: fabricación de sellos y perforaciones en metal;
- chorro de arena - limpieza áspera superficies de óxido, pintura y otros tipos de contaminación;
- procesamiento de abrasivo magnético: limpieza y trituración de materiales en un campo magnético utilizando abrasivo a granel magnetizado;
- bruñido: pulido de agujeros en bombas, tuberías y cilindros de metal;
- pulido: eliminación de asperezas en la superficie;
- superfinish: pulido ultrafino de productos terminados de metal, vidrio, piedra, etc.
Para los tipos de procesamiento anteriores, diferentes materiales abrasivos. El lijado, el chorro de arena y otros tipos de acabado mecánico pueden lograr el grado deseado de uniformidad y suavidad de las superficies.
Tipos de herramientas abrasivas
La calidad de los materiales de molienda y corte depende en gran medida del método de uso del abrasivo. Todo en la industria materiales abrasivos Se fijan en instalaciones especiales que garantizan la máxima precisión del trabajo realizado. Las herramientas abrasivas más comunes incluyen:
- discos abrasivos;
- bandas de lijado;
- ruedas de pulido;
- papel de lija;
- piedras de afilar;
- ruedas de corte;
- cuerpos cayendo;
- pastas de grano fino;
- lana de acero;
- granos grandes (para arenado).
También se consideran herramientas abrasivas. materiales abrasivos, hecho con una forma determinada: piedra de afilar, disco de corte, etc. Su resistencia al desgaste y características de rendimiento dependen en gran medida de la calidad de su fijación a máquinas estacionarias o herramientas manuales.
Si el abrasivo no está bien fijado en la herramienta, durante el funcionamiento experimentará una carga excesiva, lo que provocará la pérdida de grano y un deterioro de sus propiedades abrasivas. En este sentido, en la producción de muchos de ellos se comenzaron a utilizar mallas de refuerzo fabricadas en metal y fibra de vidrio.
La humanidad conoce los abrasivos desde hace muchos milenios. La gente usaba piedras y arena para dar forma y afilar cuchillos, lanzas, puntas de flecha y anzuelos. El primer abrasivo fue la piedra arenisca, en la que el papel sustancia activa Los granos más pequeños de cuarzo jugaron. Hasta el descubrimiento de métodos para procesar metal, este material abrasivo hizo posible el desarrollo de toda la humanidad, ya que la gente simplemente no tenía otras formas de fabricar herramientas para el trabajo y armas.
¿Qué es desde el punto de vista físico?
Generalmente, los abrasivos son minerales muy duros que se encuentran en el extremo superior de la escala de dureza de Mohs, desde el cuarzo hasta el diamante. Pero incluso los materiales blandos pueden realizar esta función. esponjas, bicarbonato y las semillas de frutas pueden llamarse con razón abrasivos. Los encontramos todos los días y su significado es la vida cotidiana la persona es genial.
¿En qué procesos se pueden utilizar?
A menudo se llama así no por su propiedades fisicas, sino debido a la naturaleza del uso. Hay varias clases de tales procesos. En particular, se puede utilizar en una máquina de chorro de arena. mayor número Materiales que en condiciones normales no tienen propiedades abrasivas pronunciadas. Este equipo utiliza una poderosa corriente de aire o agua, en la que pequeñas partículas de algunas sustancias se mueven a gran velocidad. En algunos casos, se utiliza una malla abrasiva, que actúa como filtro abrasivo.
Las máquinas de chorro de arena se utilizan para pulir y terminar piezas y productos terminados. En este caso, se puede utilizar prácticamente cualquier material abrasivo: desde cáscaras de nueces hasta semillas. cultivos frutales, cáscaras de mariscos y otras sustancias orgánicas, hasta los trozos más pequeños de acero, escoria, vidrio o incluso bicarbonato de sodio.
Componentes principales
La arena de cuarzo es el abrasivo más popular para el pulido de puentes y otros estructuras de acero. En este caso, se produce una eliminación de óxido muy eficaz, lo que aumenta significativamente la durabilidad de las estructuras de ingeniería. Este proceso requiere abrasivos de alta densidad. Como regla general, la limpieza de estructuras metálicas implica el uso de aire comprimido. Actúa como acelerador de partículas y no tiene ningún efecto corrosivo adicional.
Sin embargo, en algunos casos también se puede utilizar agua. En particular al limpiar estructuras de hormigón. Casi todas las estructuras construidas en la zona costera lo necesitan periódicamente. El hecho es que con el tiempo crece en su superficie una gruesa capa de sal y otros compuestos agresivos. El agua dulce, a la que previamente se le ha añadido el material adecuado (abrasivo), no sólo los elimina del hormigón, sino que también produce una “desalación”. Una vez más, esta medida aumenta significativamente la vida útil de los edificios.
Pulido de productos terminados.
El pulido está aquí el proceso más importante, en el que los abrasivos tienen una gran demanda. Como regla general, para perfeccionar los productos terminados o algunas piezas se utilizan pastas especiales o discos blandos, así como compuestos a base de resinas sintéticas. Incluso se necesita una simple esponja abrasiva. El óxido de cerio, el diamante, el cuarzo, el óxido de hierro y el óxido de cromo son los compuestos más utilizados en la actualidad.
La novaculita (roca silícea densa) también es una buena materia prima para la producción de materiales de pulido. El óxido de cerio es el mineral más común utilizado para el pulido de vidrio. Este compuesto no lo raya, pero le aporta una suavidad y brillo especial. EN últimos años Sin embargo, para ello se utilizan con mayor frecuencia carburo de silicio y diamantes artificiales. A partir de ellos se produce un producto especialmente caro y eficaz. Es muy adecuado para procesar materiales especialmente "caprichosos".
Uso de campos magnéticos.
En los últimos años, el proceso de afilado abrasivo ha comenzado a practicarse cada vez más en la industria. Esto no se hace usando agua a presión o aire comprimido: partículas diminutas Los abrasivos flotan en un potente campo magnético que forma una “muela abrasiva”. Este método se utiliza en ingeniería de precisión, ya que se puede utilizar para pulir o afilar piezas que normalmente serían demasiado costosas y/o consumirían mucho tiempo de procesar. Como abrasivo se utilizan con mayor frecuencia compuestos de aluminio con aquellos metales que tienen esta propiedad.
Métodos de pulido magnetorreológico.
Con el método de pulido reológico, no se utiliza en absoluto una herramienta abrasiva "física". Los materiales se mezclan con líquidos, en cuyo espesor se mueven bajo la influencia de campos eléctricos. Este método es en muchos aspectos similar al descrito anteriormente; también se utiliza para procesar determinadas piezas en ingeniería de precisión e industrias similares.
En general, en los últimos años en la producción se ha comenzado a utilizar cada vez más abrasivos premezclados con líquidos o resinas sintéticas. Buen ejemplo- pasta abrasiva humedecida GOI basada en Se conoce desde hace mucho tiempo, pero solo en los últimos años la gente le ha prestado atención atención especial. La razón es simple - bajo costo de este compuesto y su alta eficiencia de pulido. Además, la pasta abrasiva actúa suavemente sobre el material a procesar sin rayarlo ni dañarlo.
Muelas abrasivas para amoladoras angulares (“amoladoras”)
Se utilizan no sólo para pulir. También se pueden utilizar abrasivos para cortar materiales especialmente duraderos. Para ello se utilizan muelas finas fabricadas con óxido de aluminio y resinas fenólicas. En casos raros, se utiliza un disco abrasivo de metal. Estas herramientas son indispensables, sobre todo, para la extracción de mármol en canteras. El caso es que este mineral es muy denso y difícil de cortar con sierras convencionales.
Como ya hemos dicho, para el aserrado se utilizan óxido de aluminio, carburo de silicio, diamantes artificiales y carburo de boro. A partir de ellos se puede fabricar un disco abrasivo y a partir de ellos se forman sierras especiales para materiales especialmente duraderos.
Herramientas básicas utilizadas para la industria.
Por tanto, estos compuestos son necesarios para afilar, pulir y cortar materiales. La industria moderna utiliza con mayor frecuencia herramientas abrasivas de origen artificial. La razón de esto es el costo relativamente bajo de los sintéticos. Los compuestos de origen natural son mucho más caros. Entre ellos se encuentran el óxido de aluminio, del que ya hemos hablado muchas veces, así como el carburo de silicio, el dióxido de circonio y los llamados superabrasivos (diamante o nitruro de boro).
Las excepciones son raras y están representadas principalmente por el corindón. Es muy caro y su uso en producción es bastante limitado. En casos aún más raros, se utilizan diamantes naturales que no son aptos para el corte debido a tamaños extremadamente pequeños o defectos estructurales.
La evolución de los abrasivos industriales
La historia de los abrasivos industriales para muelas abrasivas comenzó con minerales naturales: cuarzo y silicio, además de corindón. Fue este último, por cierto, el que recibió por primera vez el nombre de "esmeril". Esta fue la primera retirada de minerales naturales, que comenzó en la primera mitad del siglo XX y a su final ya estaba prácticamente terminada. Y no fue sólo el alto costo. materiales naturales. El hecho es que todos ellos tienen propiedades estrictamente definidas que no se pueden cambiar de ninguna manera. Abrasivos sintéticos, creados por ciertas condiciones, puede ser completamente diferente y más adecuado para resolver algunos problemas atípicos.
Por ejemplo, mediante nuevas tecnologías se puede crear un compuesto con una forma de partícula que se asemeja a una astilla. Este material es ideal para aplicar sobre la superficie de muelas de pulido. Además, es posible crear materiales completamente nuevos combinando, por ejemplo, óxido de titanio con compuestos de aluminio. Estos abrasivos son ideales para procesar superficies especialmente duras.
¿Cuándo se produjo el “avance abrasivo” en la industria?
La producción moderna de abrasivos, incluida la producción de muelas y lijas, es difícil de describir debido a la gran cantidad de marcas y patentes, que en muchos casos describen el mismo producto. La solución a este tipo de colisiones es sencilla: gracias a las diferencias más pequeñas en composición química Puede registrar una nueva marca. Pero, ¿cuál es la base de los abrasivos sintéticos y cuándo tuvo la industria la oportunidad de utilizarlos a gran escala?
Un acontecimiento verdaderamente significativo fue el descubrimiento del carburo de silicio, un mineral que no se encuentra en la naturaleza. La creación del óxido de aluminio sintético en la década de 1890 sólo estimuló el inicio de la investigación en esta área. A finales de la década de 1920, la alúmina sintética, el carburo de silicio, el granate y el corindón eran los principales abrasivos industriales.
Pero el verdadero avance se produjo en 1938. Fue entonces cuando fue posible obtener óxido de aluminio químicamente puro, que inmediatamente encontró una amplia aplicación en la ingeniería mecánica. Pronto quedó claro que una mezcla de dióxido de circonio y óxido de aluminio era ideal para trabajo complejo en el campo del corte de metales especialmente duros. Este es un polvo abrasivo verdaderamente único: mantiene una alta eficiencia, pero es relativamente barato. Hoy en día, la palma todavía está recubierta de óxido de aluminio sintético, que ha conservado la estructura microcristalina original de los materiales de bauxita. En particular, así fue como se creó el exclusivo Cubitron™, así como los abrasivos a base de cerámica bajo la marca SolGel™.
Acerca de "las mejores amigas de las chicas"
El diamante natural es el más antiguo. Se hizo popular en 1930. Hubo dos razones para esto. En primer lugar, hasta ese año los volúmenes de producción de diamantes eran simplemente insignificantes y físicamente no podían cubrir las crecientes necesidades de la industria. En segundo lugar, debido a la aguda sensación de guerra inminente, muchos países comenzaron a buscar urgentemente formas de procesar utilizando máquinas. Esta sustancia todavía se utiliza en la producción de núcleos de proyectiles sabot perforantes.
El problema era la dureza poco realista de este material, que el procesamiento abrasivo simplemente no solucionaba. Investigación realizada en la década de 1960 por general Eléctrico, propició la aparición de los diamantes sintéticos. En última instancia, la investigación en esta área conduce al descubrimiento del nitruro de boro cúbico, CBN. Este compuesto duro como el diamante se usa ampliamente en la producción de otros abrasivos porque literalmente puede moler acero duro hasta convertirlo en polvo.
Por supuesto, todas estas sustancias abrasivas, además de todos sus propiedades notables, tienen un gran inconveniente: el costo. Una excepción reciente es el abrasivo Abral, sintetizado por el consorcio europeo Pechiney. Esta empresa ha desarrollado una especie de “sustituto del diamante” que, si bien es ligeramente inferior en dureza a los diamantes, mejora significativamente su precio.
Pero no fueron sólo los abrasivos en sí los que hicieron avanzar la industria. Los materiales utilizados como base para su aplicación fueron de gran importancia. En particular, cuando se creó la baquelita, fue posible producir muelas abrasivas más ligeras pero más duraderas. Se trituraron de manera más uniforme y los abrasivos se distribuyeron mejor en su volumen interno. Esto proporcionó significativamente mejor calidad procesamiento de materiales.
pieles de esmeril
Las pieles de esmeril utilizan artificiales y tejidos naturales, películas e incluso papel ordinario reforzado con fibras tejidas. En algunos casos, la “lija” se obtiene impregnando un tejido con una solución a base de resinas fenólicas o agua (con la adición de abrasivos, por supuesto). También se puede conseguir una esponja abrasiva. Estas herramientas son ampliamente conocidas por casi todo el mundo; las encontramos constantemente y todos los días.
Hemos descrito muchas áreas de aplicación de estos materiales. Pero el hecho es que la persona promedio no se encuentra con la mayoría de ellos en su vida. Entonces, mucha gente conoce las barras o el mismo papel de lija, alguien usó una malla abrasiva. Pero pocas personas conocen los tipos específicos de sustancias que utilizan, por ejemplo, los fabricantes de rodamientos o cuchillos de alta calidad fabricados con acero superduro. Estos últimos, por cierto, son casi imposibles de afilar en casa. Los "afiladores" para ellos requieren unos completamente especiales.
¿Para qué tareas es adecuado tal o cual abrasivo?
Para necesidades específicas se necesitan superabrasivos, de los que ya hemos hablado brevemente anteriormente. También están disponibles en forma de lijas, cepillos abrasivos, discos y muelas. Por lo tanto, al producir cuchillos a partir de grados de acero estándar, los fabricantes utilizan óxido de aluminio y carburo de silicio. La producción en masa suele requerir un mayor uso de máquinas de chorro de arena: acero inoxidable, producción de rodamientos de bolas y procesamiento en masa de madera especialmente dura. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los industriales se mantienen fieles al “buen viejo” óxido de aluminio. Éste es barato pero sigue siendo muy eficaz.
En conclusión
Los abrasivos influyen directa o indirectamente en la producción de casi todos los objetos con los que nos encontramos a diario. En particular, sin ellos es imposible crear los estuches que tanto gustan a los fanáticos de los productos Apple. No olvide que una simple “molinillo” de piedra abrasiva o incluso un papel de lija común es fruto del trabajo de muchas generaciones de científicos y artesanos que han recopilado y sistematizado sus conocimientos a lo largo de muchos años.
Empresas productoras varios tipos abrasivos, muelas abrasivas y telas de esmeril, utilice conocimiento teórico, que están presentes en muchas industrias relacionadas. Se guían por los datos obtenidos del estudio de la cerámica y practican ampliamente la química, la física y la metalurgia aplicadas. Los abrasivos siempre serán útiles, son una característica clave del ciclo de producción moderno de muchas empresas.
Fotos de fuentes abiertas
Una herramienta abrasiva es una herramienta que contiene abrasivos. Gracias a ello, es posible realizar procesamiento mecánico. varios productos. Una herramienta de este tipo consta de varios granos de abrasivos que se unen mediante una sustancia determinada. Está fabricado principalmente de materiales artificiales. Pero también hay instrumentos fabricados con materiales naturales.
Tipos de herramientas abrasivas
- Fijado. Podrían ser círculos varios tipos, incluidos anillos, así como barras, etc. Esta herramienta se llama "muelas abrasivas". Contiene materiales abrasivos con un determinado tamaño de grano, así como elementos que le confieren resistencia. Las muelas abrasivas pueden variar en tamaño y dureza.
- Herramienta flexible. Puede ser papel de lija, discos de malla, cepillos de fibras especiales. Esta herramienta también se distingue por un tratamiento superficial de alta calidad y, al mismo tiempo, es flexible. Una herramienta como esta resultará útil cuando se trabaje en lugares de difícil acceso.
- Abrasivo gratis, duerme un poco. Las pastas abrasivas son mezclas de materiales abrasivos con partículas no abrasivas de espesor variable. Pueden ser briquetas líquidas o sólidas. Estas composiciones se utilizan para pulir, lapear y otras operaciones.
Las muelas abrasivas se utilizan principalmente para esmerilar y afilar. La forma y el tamaño del círculo deben seleccionarse según el dispositivo de la máquina y la herramienta que se está procesando.
Para procesar herramientas de corte se utilizan muelas con aglomerante cerámico. La densidad de una muela abrasiva suele denominarse resistencia de adherencia con alineación de grano. Por estructura nos referimos a la estructura de la herramienta abrasiva. Al afilar herramientas de corte se utilizan muelas de estructura abierta o mediana. Todo esto facilita la eliminación de virutas del área de procesamiento y reduce la cantidad de defectos en la herramienta. Estos círculos son fáciles de usar y económicos. Por eso es recomendable comprarlos.
Puede comprar herramientas abrasivas de fabricantes rusos y europeos en la tienda Petrodual. Las herramientas abrasivas se pueden utilizar para realizar una variedad de operaciones de acabado. En la fabricación de dicha herramienta se utilizan varios ligamentos.