Ściernice mają trzy główne elementy i pięć cech charakterystycznych.
Trzy elementy: ziarno ścierne, spoiwo, pory.
Pięć cech: materiał ziarna ściernego, rozmiar ziarna ściernego, gęstość ziarna ściernego, właściwości spoiwa, twardość spoiwa.
Ten artykuł skupi się na przedstawieniu spoiw.
Spis treści:
Wprowadzenie do spoiw
Spoiwo do narzędzi ściernych to materiał, który służy do łączenia ziarna ściernego w narzędziu, umożliwiając mu zachowanie kształtu i funkcji, takich jak wytrzymałość i twardość, podczas użytkowania.
Podczas szlifowania ziarno ścierne, podtrzymywane przez spoiwo, może obrabiać przedmiot. Gdy ziarno ścierne staje się tępe, spoiwo umożliwia jego kruszenie lub odpadnięcie, dzięki czemu narzędzie zachowuje dobre właściwości ścierne. Dlatego wybór spoiwa ma decydujący wpływ na właściwości narzędzia, takie jak twardość, odporność na zużycie, ciągliwość itp.
Uwaga: Kryterium oceny w tym przypadku jest wzajemne porównanie spoiw przy zastosowaniu tego samego materiału ściernego.
Klasyfikacja wydajności spoiw
Nieorganiczne narzędzia ścierne: spoiwo ceramiczne, spoiwo metalowe, spoiwo galwaniczne itp.
Organiczne narzędzia ścierne: spoiwo żywiczne, spoiwo gumowe itp.
Spoiwo żywiczne
Oznaczenie: R
Spoiwo żywiczne to spoiwo, które wykorzystuje żywicę syntetyczną lub naturalną jako materiał bazowy i jest powszechnie stosowane w produkcji ściernic i narzędzi ściernych.
Żywica ma dobrą wytrzymałość i elastyczność, dzięki czemu może zapewnić wyższą wydajność i elastyczność szlifowania.
Cechy spoiwa żywicznego sprawiają, że jest ono szeroko stosowane w różnych procesach obróbki, takich jak szlifowanie zgrubne i szlifowanie precyzyjne, szczególnie w tych, które wymagają szybkiego cięcia i szlifowania zgrubnego.
Zalety spoiwa:
Dobra wytrzymałość: Spoiwo żywiczne może absorbować wstrząsy podczas procesu szlifowania, zmniejszając ryzyko uszkodzenia materiału.
Wysoka elastyczność: Zapewnia płynny proces szlifowania, zmniejsza wibracje i pomaga kontrolować jakość powierzchni materiału.
Dobra odporność na zużycie: Chociaż nie jest tak odporne na zużycie jak spoiwo ceramiczne, jego odporność na zużycie jest wystarczająca do niektórych zastosowań, w których pracuje się przy dużych prędkościach.
Dobra siła cięcia: Nadaje się do pracy z dużą prędkością, szczególnie w operacjach cięcia i szlifowania zgrubnego, które wymagają szybkiego usuwania materiału.
Wysoka wytrzymałość wiązania: Spoiwo żywiczne ma wyższą wytrzymałość wiązania niż spoiwo ceramiczne, dzięki czemu wykonane z niego narzędzia ścierne są mocniejsze i nadają się do szlifowania z dużą prędkością.
Możliwość tworzenia narzędzi o złożonych kształtach: Spoiwo żywiczne ma niską temperaturę utwardzania i mały współczynnik skurczu, dzięki czemu można z niego wytwarzać narzędzia o złożonych kształtach i specjalnych wymaganiach.
Wady spoiwa:
Brak odporności na wodę: Żywica ulega degradacji, mięknie lub traci swoje właściwości podczas długotrwałego kontaktu z wodą lub innymi cieczami.
Brak odporności na wysokie temperatury: Ma niską odporność na ciepło i nie nadaje się do długotrwałego szlifowania w środowisku o wysokiej temperaturze, ale nie powoduje łatwo oparzeń podczas szlifowania.
Często spotykane materiały spoiwa:
Żywica fenolowa: Najczęściej stosowane spoiwo żywiczne, umiarkowanie tanie, o niezawodnych właściwościach i średniej odporności na ciepło, odpowiednie do ogólnych prac szlifierskich.
Żywica epoksydowa: Odporna na chemikalia, ma silne właściwości wiążące i nadaje się do operacji szlifowania o wysokich wymaganiach środowiskowych.
Zakres zastosowania
Obróbka metali: Nadaje się do cięcia i szlifowania zgrubnego metali, takich jak stal szybkotnąca, stal nierdzewna i żeliwo.
Obróbka drewna: Ściernice żywiczne są często używane do polerowania i wykańczania powierzchni drewna i plastiku.
Szlifowanie precyzyjne: Niektóre spoiwa żywiczne umożliwiają bardzo precyzyjne szlifowanie, np. precyzyjne szlifowanie ceramiki i szkła.
Szybkie cięcie: Ze względu na swoją odporność na ścieranie i elastyczność, żywica nadaje się do stosowania w szybkoobrotowych ściernicach, używanych do cięcia lub szybkiego szlifowania.
Spoiwo ceramiczne
Oznaczenie: V
Ceramiczne spoiwo składa się głównie z gliny, skalenia i kwarcu, z dodatkiem talku, boraksu i szkła borokrzemianowego jako drugorzędnych składników. Te materiały są spiekane w twardą strukturę w wysokiej temperaturze 1200 stopni. Ponieważ jest wykonane z materiałów wiążących szklistych, ma porowatą strukturę, co nadaje narzędziu ściernemu ekstremalną twardość i odporność na zużycie.
Zalety spoiwa:
Wysoka twardość i odporność na zużycie: Narzędzia ścierne ze spoiwem ceramicznym zwykle mają bardzo wysoką twardość, co pozwala im skutecznie szlifować różne materiały o wysokiej twardości, takie jak stal, węgliki spiekane i ceramika.
Dobra odporność na ciepło: Ceramiczne spoiwo jest odporne na wysokie temperatury i może wytrzymać wysokie temperatury podczas procesu szlifowania bez deformacji lub degradacji, dzięki czemu nadaje się do szlifowania z dużą prędkością i środowisk o wysokiej temperaturze.
Mały współczynnik rozszerzalności: Łatwo kontrolować precyzję obróbki, a te cechy sprzyjają płynnemu przebiegowi procesu szlifowania.
Wady spoiwa:
Większa kruchość: Jest podatne na pękanie w warunkach silnego uderzenia lub dużego obciążenia, dlatego nie nadaje się do zastosowań, które wymagają dużej wytrzymałości lub odporności na silne uderzenia.
Brak odporności na nagłe zmiany temperatury: Z powodu różnic we współczynniku rozszerzalności cieplnej powstają naprężenia wewnętrzne, które mogą prowadzić do pęknięć lub złamania materiału.
Zakres zastosowania
Precyzyjne szlifowanie: Ze względu na doskonałe właściwości spoiwa ceramicznego w zakresie utrzymywania kształtu i wysokiej precyzji, narzędzia ścierne z tym spoiwem są często używane do precyzyjnego szlifowania narzędzi, form i części mechanicznych, szczególnie w obróbce kół zębatych, łożysk i soczewek optycznych.
Obróbka materiałów o wysokiej twardości: Spoiwo ceramiczne nadaje się do szlifowania materiałów o wysokiej twardości, takich jak stal nierdzewna, węgliki spiekane, ceramika i szkło. Jego odporność na zużycie pozwala mu utrzymać stabilną siłę cięcia podczas długotrwałej obróbki.
Szlifowanie z dużą prędkością: Ściernice ze spoiwem ceramicznym nadają się do szlifowania z dużą prędkością, szczególnie w produkcji masowej o wysokiej wydajności, na przykład w obróbce metali do szybkiego szlifowania stali i żelaza.
Spoiwo metaliczne
Oznaczenie: M
Metalowe spoiwo jest wytwarzane z proszków metali, a jego główne składniki to spoiwo brązowe i spoiwo elektro-osadowcze. Spoiwo brązowe jest wytwarzane z proszku miedzi, proszku cyny jako głównych materiałów i innych materiałów, które są mieszane w celu poprawy jego wydajności. Następnie materiały ścierne dodaje się do nich, miesza się je równomiernie i umieszcza w formie, prasuje i spieka.
To spoiwo ma wysoką wytrzymałość wiązania spoiwa i ziarna ściernego, dobrą odporność na zużycie, niewielkie zużycie i może utrzymać dobry kształt, dzięki czemu może wytrzymać duże obciążenia.
Zalety spoiwa:
Wysoka wytrzymałość i trwałość: Metalowe spoiwo ma ekstremalną wytrzymałość i może wytrzymać silny nacisk szlifowania i środowisko o wysokiej temperaturze, dzięki czemu może utrzymać stabilny kształt i wydajność przez długi czas podczas szlifowania pod dużym obciążeniem.
Dobra zdolność do utrzymywania kształtu: Zdolność metalowego spoiwa do utrzymywania materiału ściernego jest bardzo wysoka, nie jest łatwo ścieralne ani odkształcane, co jest szczególnie ważne w precyzyjnej obróbce i może utrzymać wysoką precyzję efektu obróbki.
Dobra odporność na ciepło: Metalowe spoiwo może wytrzymać wysokie temperatury, co czyni go bardzo skutecznym w zastosowaniach, które wymagają szybkiego szlifowania lub dużej ilości obróbki cieplnej i nie rozkłada się ani nie mięknie w wysokiej temperaturze, jak spoiwo organiczne.
Doskonałe przewodnictwo cieplne: Metal ma wysoką przewodność cieplną, która może skutecznie odprowadzać ciepło i zapobiegać przegrzewaniu się narzędzia ściernego, przedłużając w ten sposób jego żywotność i poprawiając jakość powierzchni obrabianego przedmiotu.
Odporność na zużycie: Spoiwo metalowe jest bardzo odporne na zużycie, szczególnie podczas długotrwałego procesu obróbki przy dużym obciążeniu, jego prędkość zużycia jest stosunkowo niska. To sprawia, że narzędzia ścierne z metalowym spoiwem mają długą żywotność i rzadziej wymagają wymiany.
Precyzyjna obróbka: Narzędzia ścierne ze spoiwem metalowym są w stanie utrzymać wysoką precyzję szlifowania, dlatego są często stosowane w zastosowaniach, które wymagają bardzo wysokiej precyzji obróbki, takich jak elementy optyczne, precyzyjne części mechaniczne itp.
Nadaje się do materiałów o wysokiej twardości: Narzędzia ścierne ze spoiwem metalowym są szczególnie odpowiednie do obróbki materiałów o wysokiej twardości, takich jak węgliki spiekane, ceramika, szkło i materiały supertwarde, takie jak diament i CBN. Materiały te mogą utrzymać wydajność i precyzję szlifowania w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.
Wady spoiwa:
Wyższa kruchość: Chociaż spoiwo brązowe ma umiarkowaną twardość, jest stosunkowo kruche w porównaniu z innymi metalami, takimi jak nikiel lub stal. Podczas procesu szlifowania przy dużym obciążeniu spoiwo brązowe może pękać lub kruszyć się, co jest szczególnie widoczne podczas szlifowania przy dużym obciążeniu lub w przypadku silnych wibracji. Dlatego narzędzia ścierne ze spoiwem brązowym w pewnych okolicznościach nie nadają się do środowisk o wysokim naprężeniu.
Zakres zastosowania
Obróbka ceramiki, szkła i kamienia: Narzędzia ścierne ze spoiwem metalowym, obrabiając twarde i kruche materiały, takie jak ceramika, szkło i kamień, mogą zapewnić wysoką wydajność cięcia i dłuższą żywotność. Materiały te łatwo pękają na konwencjonalnych ściernicach, podczas gdy narzędzia ścierne ze spoiwem metalowym mogą pracować stabilnie i zapewniać lepszą jakość powierzchni.
Obróbka węgliku krzemu i azotku krzemu: Te specjalne materiały ceramiczne są trudne w obróbce. Zastosowanie narzędzi ściernych ze spoiwem metalowym pozwala na efektywne i precyzyjne szlifowanie.
Obróbka półprzewodnikowych wafli krzemowych: Ściernice ze spoiwem metalowym są używane do cięcia i szlifowania półprzewodnikowych wafli krzemowych. Te aplikacje wymagają ekstremalnej precyzji i integralności materiału. Spoiwo metalowe zapewnia stabilną siłę cięcia i chropowatość powierzchni.
Spoiwo galwaniczne
Oznaczenie: P
Spoiwo galwaniczne to metoda, w której materiał ścierny jest mocowany do podłoża za pomocą techniki elektroplateringu. Zwykle jako spoiwo stosuje się metale takie jak nikiel lub miedź.
Spoiwo galwaniczne jest rodzajem spoiwa o stosunkowo wysokiej wytrzymałości wiązania. Zazwyczaj pojedyncza lub wielowarstwowa warstwa ziarna ściernego jest galwanicznie osadzana na metalowym podłożu. Ten rodzaj narzędzia ściernego jest używany głównie do obróbki bardzo twardych materiałów, szczególnie narzędzi diamentowych lub z azotku boru (CBN).
Galwaniczne narzędzia ścierne są znane ze swojej wysokiej precyzji i wydajności szlifowania i są często stosowane w szlifowaniu z dużą prędkością i precyzyjnym szlifowaniu.
Zalety spoiwa:
Wysoka wydajność szlifowania: Ponieważ powierzchnia ziarna ściernego jest duża i nie jest nadmiernie pokryta przez spoiwo, ma wysoką wydajność szlifowania, szczególnie podczas obróbki twardych i kruchych materiałów, takich jak ceramika, szkło, węglik wolframu itp.
Dobre odprowadzanie ciepła: Metalowa warstwa elektro-osadzanego spoiwa jest bardzo cienka, a ciepło generowane podczas szlifowania jest łatwiejsze do rozproszenia, co zmniejsza uszkodzenia termiczne narzędzia i przedmiotu obrabianego, szczególnie podczas szlifowania z dużą prędkością.
Dobra zdolność do utrzymywania kształtu: Narzędzia ścierne ze spoiwem elektro-osadowym mają dużą zdolność do utrzymywania kształtu i mogą zachować swoją precyzję po długotrwałym użytkowaniu. To sprawia, że są bardzo popularne w zastosowaniach, które wymagają wysokiej precyzji.
Możliwość tworzenia narzędzi o złożonych kształtach: Roztwór do elektro-osadzania ma wysoką płynność podczas procesu technicznego i może przenikać do małych rowków i szczelin na powierzchni narzędzia, pokrywając trudno dostępne obszary. To sprawia, że nadaje się do produkcji narzędzi o nietypowych i złożonych strukturach.
Szeroki zakres zastosowań: Nadaje się do szlifowania różnych materiałów o wysokiej twardości, w tym metali, ceramiki, szkła i innych trudnych do obróbki materiałów. Jest szczególnie odpowiedni do precyzyjnych i wysoce wydajnych operacji szlifowania i cięcia.
Wady spoiwa:
Słaba trwałość: Narzędzia ścierne ze spoiwem galwanicznym mają zazwyczaj tylko jedną warstwę materiału ściernego. Gdy ta warstwa materiału ściernego zużyje się, wydajność narzędzia znacznie spada i nie można go już używać, więc jego żywotność jest stosunkowo krótka.
Trudności z naprawą: Narzędzia ścierne ze spoiwem galwanicznym nie są łatwe do naprawy po zużyciu. Zwykle wymagają wymiany na nowe lub ponownego elektro-osadzania, co może zwiększyć koszty w niektórych zastosowaniach na dużą skalę.
Stosunkowo wysokie koszty produkcji: Ponieważ proces produkcyjny narzędzi ściernych ze spoiwem galwanicznym jest stosunkowo złożony i wymaga precyzyjnej kontroli, koszty produkcji są stosunkowo wysokie.
Zakres zastosowania
Obróbka materiałów supertwardych: Narzędzia ścierne ze spoiwem elektro-osadowym są często używane do produkcji narzędzi diamentowych i CBN i nadają się do szlifowania materiałów supertwardych, takich jak węglik wolframu, stal nierdzewna, ceramika i szkło.
Precyzyjna obróbka: Nadają się do obróbki z wysoką precyzją, takiej jak obróbka form, produkcja precyzyjnych narzędzi, cięcie i szlifowanie szkła optycznego itp.
Wydajne szlifowanie: Stosowane w zastosowaniach высокоэффективного szlifowania, takich jak obróbka części w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i kosmicznym, szczególnie w procesach szlifowania z dużą prędkością, gdzie mogą zapewnić wysoką wydajność i precyzję.
Narzędzia ścierne o specjalnym kształcie: Ponieważ narzędzia ścierne ze spoiwem elektro-osadowym można wytwarzać w specjalnych kształtach zgodnie z potrzebami, są one często używane do narzędzi do szlifowania o złożonych kształtach geometrycznych, takich jak narzędzia do obróbki małych otworów, narzędzia o nieregularnych kształtach itp.
Wnioski
Spoiwo jest kluczowym materiałem w produkcji narzędzi ściernych, które bezpośrednio wpływa na wydajność, zakres zastosowania i żywotność narzędzia. W zależności od różnych potrzeb obróbczych i właściwości materiałów, spoiwa można podzielić na wiele typów, z których najczęstsze to spoiwa metalowe, spoiwa ceramiczne, spoiwa żywiczne i spoiwa galwaniczne. Każdy rodzaj spoiwa ma swoje specyficzne zalety i ograniczenia, odpowiednie dla różnych zastosowań ściernych. Przy wyborze spoiwa należy rozważyć zalety i wady tych materiałów zgodnie z potrzebami.
Procesy szlifowania o wysokiej wytrzymałości i dużym obciążeniu zazwyczaj wybierają spoiwo metalowe.
W przypadku zastosowań, które wymagają wysokiej precyzji lub są wrażliwe na ciepło, bardziej odpowiednie mogą być spoiwa ceramiczne lub żywiczne.
Ponadto koszt, twardość obrabianego materiału, warunki chłodzenia i czynniki środowiskowe są również ważnymi czynnikami, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze spoiwa.
Prawidłowy wybór spoiwa do narzędzi ściernych jest kluczem do zapewnienia wydajności obróbki, jakości produktu i korzyści ekonomicznych. W stale rozwijającym się przemyśle wytwórczym postęp w technologii spoiw również przyczynił się do poprawy wydajności narzędzi ściernych, umożliwiając im sprostanie coraz bardziej złożonym i wymagającym zastosowaniom przemysłowym.
Działania
- Jak wybrać ściernicę diamentową>>>Jak wybrać ściernicę diamentową i CBN?
- Podstawowa wiedza o materiałach ściernych, którą musisz znać >>>wprowadzenie do materiałów ściernych
- Czy aktualnie zmierzona chropowatość powierzchni osiągnęła oczekiwany cel>>>Tabela porównawcza szlifowania i polerowania z chropowatością powierzchni
- Czy obecna ściernica zużywa się normalnie?>>>Jaki jest obecny stan ściernicy ? -電鑄砂輪篇
- Wykonanie >>>ściernice diamentowe i z boru azotku , materiały ścierne do polerowania, urządzenia do polerowania i narzędzia do polerowania.
- Przegląd
W zakresie szlifowania oferujemy indywidualne dostosowanie. Możemy modyfikować proporcje zgodnie z Twoimi potrzebami, aby osiągnąć najwyższą wydajność.
Jeśli po przeczytaniu tekstu nadal nie wiesz, jak wybrać najbardziej odpowiedni produkt,
Zapraszamy do kontaktu, nasi specjaliści odpowiedzą na Twoje pytania.
Jeśli potrzebujesz wyceny, skontaktuj się z nami.
Godziny obsługi klienta: poniedziałek – piątek 09:00-18:00
Numer kontaktowy：07 223 1058
Jeśli masz jakieś pytania, zapraszamy do wysłania wiadomości prywatnej na Facebooku!
Nasza strona na FB：https://www.facebook.com/honwaygroup
