При шлифовании дефектных металлических поверхностей распространенной проблемой является то, что после обработки остаются видимые следы или дефекты, такие как трещины, царапины или поры.
Строго говоря, это не всегда означает, что данные дефекты существовали в исходном материале. Во многих случаях непригоденабразивное зерноВыбор или неправильный метод шлифования могут увеличить или углубить существующие дефекты вместо того, чтобы эффективно их устранить.
Какие дефекты поверхности могут быть вызваны неправильным выбором абразивного зерна?
Глубокие царапины или вмятины, вызванные шлифовальными инструментами.
Эта проблема часто возникает при использовании жестких шлифовальных дисков для удаления большого количества материала. Чрезмерное давление или неправильный угол заточки могут привести к образованию глубоких канавок или вмятин на поверхности заготовки, что затруднит последующую чистовую обработку.
Изменение цвета при нагревании
Материалы с низкой теплопроводностью, такие как нержавеющая сталь, очень чувствительны к нагреву. Если используется неподходящий абразивный материал или шлифовка остается на одном участке слишком долго, чрезмерное нагревание может вызвать изменение цвета и даже повлиять на свойства обрабатываемого участка.
Обнаженные скрытые поры
Литые детали часто содержат внутренние поры, особенно вблизи поверхности. Эти поры образуются во время литья и могут стать точками концентрации напряжений во время эксплуатации.
При удалении поверхностных пор после шлифовки могут появиться более глубокие скрытые поры. Это вызвано не самим процессом шлифования, а дефектами внутри материала, требующими дополнительной обработки.
Чрезмерные ямки, вызванные слишком мелким абразивным зерном.
Использование слишком мелкого абразивного зерна при шлифовке поверхности иногда может привести к плохим результатам. Вместо того, чтобы полностью удалить дефекты, мелкие зерна могут полировать их и оставлять под поверхностью небольшие полости, которые впоследствии могут стать потенциальными точками коррозии или растрескивания.
Следы от плуга, вызванные слишком жесткими шлифовальными инструментами
Очень жесткие инструменты могут оставлять на поверхности глубокие и узкие следы шлифования. Перекрытие траекторий инструмента может привести к созданию неровных профилей, что затруднит достижение гладкой поверхности.
Чтобы предотвратить более крупные дефекты и повысить эффективность шлифования, при выборе абразивных материалов следует учитывать три ключевых фактора.
1. Выбор правильного формата продукта
Абразивные изделия обычно доступны в виде абразивных лент и шлифовальных дисков. Для устранения дефектов на металлических листах чаще используют шлифовальные круги. Общие варианты включают в себя:
Жесткие шлифовальные диски
Твердые шлифовальные диски — это диски с углубленным-центром, в которых керамические частицы распределены в системе связок. Их жесткая конструкция обеспечивает высокую режущую способность, но также может создавать более сильную вибрацию во время работы.
Если оператору не хватает опыта, первоначальные дефекты могут остаться или усугубиться. Обычно рекомендуется угол контакта примерно 30–45 градусов.
Волокнистые шлифовальные диски
Волокнистые шлифовальные круги широко используются, поскольку они обеспечивают высокую производительность съема, хорошую гибкость, простоту в обращении и надежную финишную обработку.
Их структура сочетает в себе основу из вулканизированного волокна, связующие материалы и абразивное зерно, создавая гибкую систему шлифования, которая хорошо адаптируется к различным состояниям поверхности. Рекомендуется угол контакта около 10–20 градусов.
Лепестковые диски
Лепестковые диски состоят из нескольких лепестков абразивной ткани, прикрепленных к жесткой основе, обычно из стекловолокна. Они обеспечивают хорошее поглощение вибрации, более легкое управление и более плавное шлифование.
По сравнению с традиционными дисками, лепестковые диски создают меньше глубоких царапин, но их эффективность резки обычно ниже. Чрезмерное давление может повредить систему склеивания и ускорить износ.
2. Выбор подходящего типа абразивного зерна.
Разные материалы требуют разных характеристик абразивного зерна. Твердость и ударная вязкость – основные факторы, определяющие правильный выбор.
Для углеродистой и нержавеющей стали обычно выбирают абразивное зерно из оксида алюминия из-за его сбалансированной режущей способности и долговечности. Для меди, латуни, алюминиевых сплавов, титановых сплавов и других цветных металлов абразивное зерно из циркония часто является лучшим выбором.
Для сложных задач шлифования в продуктах также могут использоваться карбид кремния, кубический нитрид бора или алмазное абразивное зерно для достижения более высокой производительности при обработке специальных материалов, таких как -высокопрочная сталь и сплавы на основе никеля-.
Преимущества керамического абразивного зерна
Керамическое абразивное зерно имеет уникальную микрокристаллическую структуру, которая обеспечивает контролируемое разрушение во время шлифования. Это постоянно обнажает свежие режущие кромки и обеспечивает высокую производительность резки.
К его основным преимуществам относятся:
Более быстрое удаление материала с нержавеющей стали и жаропрочных-сплавов.
Более низкая температура шлифования и более длительный срок службы.
Снижение накопления тепла за счет самосмазывающихся-покрытий.
Лучшая производительность при работе с материалами с плохой теплопроводностью.
3. Контроль температуры помола и размера зерна.
Чрезмерное тепло является одной из основных причин изменения цвета и повреждения поверхности. Поэтому выбор правильного абразивного зерна и размера зерна имеет важное значение для достижения стабильных результатов шлифования.
Меньшее число зернистости обеспечивает более высокую режущую способность, но дает более шероховатую поверхность. В большинстве случаев для устранения дефектов рекомендуется начинать с зернистости от 20 до 40, а затем использовать среднюю или мелкую зернистость для улучшения качества поверхности.
Помимо размера зерна, на производительность шлифования также влияют плотность распределения абразива и твердость основы. Более низкая плотность зерен позволяет каждому абразивному зерну выдерживать большее давление, в то время как более твердая основа может увеличить вибрацию и ухудшить качество поверхности.
В заключение, успешное шлифование зависит от нахождения правильного баланса между типом продукта, выбором абразивного зерна и размером зерна. Выбор правильного абразивного зерна не только помогает эффективно устранять дефекты, но также улучшает качество поверхности, сокращает необходимость доработки и продлевает срок службы инструмента.
