Абразивная обработка металла это

Обновлено: 05.07.2024

Абразивные материалы (фр. abrasif — шлифовальный, от лат. abradere — соскабливать) — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов. Абразивные материалы используются в процессах шлифования, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Содержание

Виды абразивной обработки

Существуют следующие виды абразивной обработки:

шлифование плоское — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;
шлифование бесцентровое — обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);
шлифование бесцентровое лентой — наружные поверхности, в том числе, сложные профили;
шлифование лентой сложных профилей — например шлифование лопаток турбин;
отрезание и разрезание заготовок — заготовительное и монтажное производство, демонтаж конструкций;
притирка — абразивное притирание поверхностей (например седло и игла дизельной форсунки); — струйная и галтование (отливки, поковки, метизы и др); — очистка субстратов от старой краски, ржавчины, окалины и других загрязнений, а также сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок;
ультразвуковая обработка — пробивка отверстий в твёрдых сплавах, извлечение сломанного инструмента, изготовление штампов; — обработка магнитно-абразивным порошком в магнитном поле; — обработка отверстий (цилиндры двигателей, насосов и др); — придание поверхности малой шероховатости и зеркального блеска; — окончательное придание наружным, внутренним и сложным профилям высочайшей точности и чистоты поверхности, в том числе алмазное суперфиниширование (точные механизмы, инструмент, детали особо точных приборов, инструментов, оружия и т. д.).

Инструменты абразивной обработки

Абразивные материалы для применения в промышленности должны быть закреплены или конструктивно выполнены в виде различных инструментов и составов.

Основные виды абразивных инструментов и составов:

Отрезные круги: Различных диаметров (до 3500 мм), ширины, высоты и форм(профилей) рабочего(абразивного) слоя и способов закрепления его на корпусе круга.

Шлифовальные круги: Различные абразивные материалы в виде кругов, дисков, конусов разных профилей и диаметров.

Бруски: Абразивные и металлоабразивные разных размеров и профилей для хонингования, притирки, суперфиниширования.

Лента: Синтетическая или растительнотканная лента разной ширины с приклеенными на её одной или двух сторонах зёрнами абразивных материалов.

: Абразивный материал нанесенный на тканевую или бумажную основу.

Пасты: Абразивные притирочные и полировальные абразивы равномерно распределенные в связующем (парафин, церезин, олеиновая кислота, стеарин, масла, керосин и др).

Свободное зерно: Сухие абразивные зерна для гидроабразивной, ультразвуковой и пескоструйной обработки.

Галтовочные тела: абразивный инструмент в виде изделий геометрической формы (цилиндр, призма, конус, куб и т. п.), предназначенный для галтовки.

Абразивные материалы

Абразивные материалы делятся по твердости (сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах или мешах.

Зерном абразива называют отдельный кристалл, сростки кристаллов или их осколки при отношении их наибольшего размера к наименьшему не более 3:1.

Пригодность абразивных материалов зависит от физических и кристаллографических свойств; особенно важное значение имеет их способность при истирании разламываться на остроугольные частицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивного материала зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причём твёрдость абразивного материала должна быть выше твёрдости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом).

Абразивные материалы характеризуются твёрдостью, хрупкостью, абразивной способностью, механической и химической стойкостью.

Твёрдость — способность материала сопротивляться вдавливанию в него другого материала. Твёрдость абразивных материалов характеризуется по минерологической шкале твёрдости Мооса 10 классами, включающей в качестве эталонов: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Абразивная способность характеризуется количеством материала, сошлифованного за единицу времени.

Механическая стойкость — способность абразивного материала выдерживать механические нагрузки, не разрушаясь при резке, шлифовке и полировке. Она характеризуется пределом прочности при сжатии, который определяют, раздавливая зерно абразивного материала, фиксируя нагрузку в момент его разрушения. Предел прочности абразивных материалов при повышении температуры снижается.

Химическая стойкость — способность абразивных материалов не изменять своих механических свойств, будучи во взаимодействии с растворами щелочей, кислот, а также в воде и органических растворителях.

Абразивные материалы, применяемые для механической шлифовки и полировки полупроводниковых материалов, отличаются между собой размером (крупностью) зёрен, имеющих номера 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25,20, 16, 10, 8, 6, 5, 4, 3, М40, М28, М20, М14, М10, М7 и М5 и подразделяются на четыре группы:

шлифзерно (от № 200 до 15),
шлифпорошки (от № 12 до 3),
микропорошки (от М63 до М14) и
тонкие микропорошки (от М10 до М5).

Классификацию абразивных материалов по номерам зернистости проводят рассеиванием на специальных ситах, номер которого характеризует размер зерна. Номер зернистости абразивных материалов характеризуется фракцией: предельной, крупной, основной, комплексной и мелкой. Процентное содержание основной фракции обозначают индексами В, П, Н и Д.

В настоящее время абразивные материалы добываются и производятся синтетически, причём новые синтетические материалы, как правило, более эффективны, чем природные. Ниже приведены списки известных абразивных материалов.

Природные абразивы

карбонадо

борт

₃

₂

₄

₃

₂

₃

₄

₃

₈

₃

₈

₂

₈

Синтетические абразивы

Минеральный шлак (купрошлак или никельшлак): применяются для наружной очистки металлических, каменных, бетонных, кирпичных, деревянных поверхностей.
Колотая стальная дробь: Применяется для удаления плотной окалины и обработки мягкого камня.
Искусственный алмаз: Синтез при высоком давлении, обработка твердых сплавов, камня, стекла, цветных металлов.
Кубический нитрид бора боразон (В России кубический нитрид бора знают как эльбор): Синтез при высоком давлении, применяют при шлифовании деталей из различных сталей и сплавов.
Сплав бор-углерод-кремний: Сплавление бора с углеродом и кремнием в дуговой печи, обработка черных, и цветных металлов, камня, стекла и др. (B₄C): тугоплавкое соединение, по твёрдости уступает лишь алмазу. Применяется для обработки твердых сплавов, стекла, черных металлов. (SiC) или Карборунд: Химическое соединение кремния с углеродом. Впервые получен в электрической печи в 1891 году. Лучшим считается американский — Carborundum С°, Norton; немецкий из-за примесей хуже. Чем меньше размеры его зёрен, тем больше их прочность. Применяется в порошке для изготовления искусственных кругов и шкурок для обработки твёрдых сплавов, цветных металлов и титана. : обработка черных и цветных металлов. : обработка металлов. (Al₂O₃): кристаллическая окись алюминия. Применяется при обработке черных металлов, изредка камня и стекла.
Оксид циркония (фианит): обработка черных и цветных металлов.
Двуокись церия: обработка стекла (полирит).
Двуокись олова: обработка стекла, полирование металлов.
Двуокись титана: полирование цветных металлов.
Крокус красный (железный) получается прокаливанием щавелевокислого железа; полировальный порошок для металла и стекла.
Крокус зеленый (окись хрома): для полировки твёрдых камней (кварц, агат, нефрит), черных и цветных металлов.

Разрабатываются новые перспективные абразивные материалы:

Нитрид углерода C₃N₄
Сплав карбида титана (TiC) и карбида скандия (Sc₄C₃)

Отдельно следует выделить метод магнитоабразивной обработки и материалов для её осуществления. Суть метода заключается в использовании материалов с высокими абразивными и магнитными свойствами, что позволяет производить так называемую мягкую обработку и выполнять полирование на более высоком уровне.

Таблица сравнения абразивных материалов, используемых при абразивоструйной очистке [2]

Материал	Размер сита	Форма	Плотность, г/см³	Твердость по Моосу	Хрупкость	Происхождение	Применение
Песок	6-270	*	6,24	5.0-6.0	высокая	природный материал	Наружная очистка
Минеральный шлак

с деликатных поверхностей

Литература

См. также

Примечания

Ссылки

Абразивная обработка
Абразивные материалы
Выставки антикоррозийная защита

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Абразивные материалы и абразивная обработка" в других словарях:

Абразивная обработка — Абразивные материалы (фр. abrasif шлифовальный, от лат. abradere соскабливать) это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов. Абразивные материалы используются в процессах… … Википедия

АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА — АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА, механическая обработка материалов при помощи абразивного инструмента (см. АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ) и абразивных материалов (см. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ). К абразивной обработке относятся: шлифование (см. ШЛИФОВАНИЕ), хонингование … Энциклопедический словарь

Абразивные материалы — вещества высокой твёрдости для механической обработки металлов, керамических материалов, горных пород, минералов, стекла, дерева, кожи, резины и др. С конца 19 в. применяются искусственные А. м. (электрокорунд, карбид кремния, карбид бора … Большая советская энциклопедия

абразивная обработка — механическая обработка деталей из металла, дерева, стекла, пластмассы, кожи и других материалов абразивным инструментом на станках или вручную. Абразивный инструмент изготовляют из твёрдых горных пород и минералов: природных – алмаз, корунд,… … Энциклопедия техники

Абразивная обработка — механическая обработка металлов, стекла, дерева и других материалов при помощи абразивного инструмента. К А. о. относятся: Шлифование, Хонингование, Притирка, Полирование, Суперфиниш, Затачивание и др. См. также Абразивные материалы … Большая советская энциклопедия

Пескоструйная обработка — Пескоструйная очистка/обработка каменной стены … Википедия

Шлифование — Шлифовáние механическая или ручная операция по обработке твёрдого материала (металл, стекло, гранит, алмаз и др.). Разновидность абразивной обработки, которая, в свою очередь, является разновидностью резания. Механическое шлифование обычно… … Википедия

Пескоструй — Пескоструйная очистка/обработка каменной стены Абразивоструйный аппарат (сверху крышка сито для фракционирования абразива) Передвижной дизельный компрессор используется при абразивоструйной очистке для получения движущей силы воздуха … Википедия

Абразивоструйщик — Пескоструйная очистка/обработка каменной стены Оператор абразивоструйной очистки (пескоструйщик), человек, который обрабатывает поверхность при помощи воздушно абразивной струи подаваемой по рукаву через сопло под высоким давлением. В … Википедия

Пескоструйщик — Пескоструйная очистка/обработка каменной стены Оператор абразивоструйной очистки (пескоструйщик), человек, который обрабатывает поверхность при помощи воздушно абразивной струи подаваемой по рукаву через сопло под высоким давлением. Внешне,… … Википедия

Абразивная обработка металла

Абразивной называют обработку металла, в процессе которой происходит его резка, и образуются мелкие опилки. Такой способ обработки имеет несколько разновидностей: полирование, шлифование, притирка и хонингование. Данный способ обработки применяется для удаления различных дефектов металла с его поверхности, таких как вмятины, трещины, сколы, наплывы и другие. Обработка осуществляется при помощи различных инструментов, каждый из которых применяется в зависимости от необходимого результата и состояния изделия из металла.

Инструменты для абразивной обработки металла

Инструменты для обработки металла называют абразивами. Их отличительной чертой является зернистая поверхность. Каждый элемент поверхности является резцом, которые могут отличаться по жесткости и размерам. Резцы, проходя по поверхности, удаляют разную толщину слоя заготовки, в зависимости от размеров резцов. Чем крупнее кристаллы на поверхности инструмента, тем грубее будет обработка, и наоборот, чем они меньше, тем более инструмент подходит для финишной обработки.

Основными критериями разделения абразивов является их мягкость (при этом зерна наклеиваются на бумагу, кожу или ткань) и твердость (зерна связаны между собой, изделия могут быть в форме круга, бруска, сегмента).

Также немаловажно знать, какими критериями обладает заготовка, которая будет обрабатываться. В зависимости от этого, будет применяться один из видов абразива:

Карбит кремния черный – применяется для работы с твердыми материалами с малой величиной сопротивления разрыву, например драгоценный камни, стекло, мрамор, графит;
Карбит кремния зеленый – обладает повышенной твердостью и хрупкостью по сравнения с черным кремнием;
Электрокорунд нормальный –обладает свойствами устойчивости к повышению температур, сцепляемостью со связкой, а также повышенной прочностью зерен и вязкостью, применяется для материалов с высоким сопротивлением на разрыв, таких как стальной прокат, высокопрочный или отбеленный чугун, бронза, сплавы никеля и алюминия;
Электрокорунд белый – обладает повышенной прочностью, твердостью и однородностью, способностью к самозатачиванию, применяется при работе с закаленными «черными» углеродистыми, быстрорежущими и коррозийностойкими металлами, а также нитрированных и хромированных поверхностей;
Электрокорунд хромтитанистый – во много раз прочнее своих аналогов и способен к съему значительного слоя металла;
Электрокорунд циркониевый – имеет поверхность с мелкими кристаллами, высокоэффективен на обдирочных операциях, в основном применяется в отношении полуфабрикатов из стали.

Виды абразивной обработки металла

Существует несколько основных видов работ по абразивной обработке металла, среди которых:

Шлифование – это процесс, результатом которого является точная геометрия изделия, как с внутренней, так и наружней поверхности.
Оно также в свою очередь подразделяется на:
- Обдирочное черновое и силовое шлифование (снятие дефектного слоя после изготовления материала);
- Круглое внутреннее и внешнее шлифование (применяется для финишной обработки изделий как внутри, так и снаружи).
- Полирование – это процесс, который приводит поверхность изделий в идеальный вид, при этом снимая достаточно мало поверхностного слоя металла при помощи элекролитического оборудования и нагрева;
- Доводка – это процесс, в ходе которого изделие приобретает законченный вид и его поверхность, а также края становятся идеально гладкими, применяется в основном, для стыкования двух деталей между собой, когда неровности не позволяют соединить два или более изделий вместе;
- Хонингование – это последняя стадия абразивной обработки металла, при которой устраняются такие дефекты как бочковидность, конусность, овальность при помощи специального инструмента – хона, при этом перед хонингованием необходимо провести растачивание, зенкерование, развертывание или шлифование.
СтальГрад

Мы поставщики металлопроката в Москве и Московской области. Арматура лучшего качества, превосходный металл и все это с доставкой до вашей стройки в самое короткое время!

Продукция

Контакты

Адрес: г.Москва,
Электрозаводская улица, д. 21
Режим работы: пн-вс 9:00 - 20:00

Что такое абразивная обработка? Виды абразивных материалов

Процесс механического воздействия на поверхностные слои твёрдых материалов абразивами именуется абразивной обработкой. В переводе с латыни «abrasivus» переводится как соскабливающий, выскабливающий или сбривающий. В современном понимании это финишный этап работы с поверхностью предмета путём срезания абразивными зёрнами её неровностей для приведения его в определённую форму или соответствующий вид.

Область использования абразивов

К металлам, минералам, пластику, дереву, композитным и другим материалам применяют шлифование, полирование и другие методы механического воздействия. Список твёрдых материалов, которые можно подвергать абразивной обработке открыт. Даже самый твёрдый земной минерал – алмаз можно подвергнуть абразивной обработке с помощью специальных инструментов. Разница заключается лишь в том, что для работы с металлом, например, лучше использовать карбид кремния, а для обработки дерева более применим оксид алюминия. Каждому материалу какой-то абразив более предпочтителен, к тому же следует учитывать и вид абразивных работ. Вряд ли для полирования предметов подойдёт наждачный круг, а наждачная бумага, так называемая «нулёвка» вряд ли подойдёт для шлифования грубых поверхностей.

Абразивная обработка необходима для придания предмету или его детали высокоточных размеров, запланированной формы или идеальной гладкости и чистоты поверхности. Процесс востребован и при подгонке сопрягаемых узлов агрегата, их притирке и доводке.

Абразивные материалы применяют и при грубой обработке или резке предметов. Для обдирки литья, съёма припусков применяется, например, пескоструйная, гидроабразивная обработка.

Даже разрезание материалов легко осуществляется с применением абразивов.

Диски по металлу или камню предназначены именно для этой цели.
Основой всех абразивных материалов является абразивное зерно, грани которого являются превосходными резцами. Режущие кромки за счёт своей многочисленности способны быстро и качественно обрабатывать любые поверхности, причём производительность напрямую зависит от скорости движения шлифовального или режущего абразива.

Видовое разнообразие абразивных работ

Роль абразивных материалов (порошков, паст, шкурок, камней и других) – обработка твёрдых поверхностей – достаточно широка. Существует ряд видов этого процесса:

► шлифование различных поверхностей, внешних и внутренних сторон предметов, агрегатов и их узлов – существует предварительная зачистка и чистовая обработка;

► полировка – двухэтапный процесс: предварительное шлифование, затем доведение до зеркального блеска;

► хонингование – отделочная обработка внутренних поверхностей деталей цилиндрической формы, в частности, цилиндров двигателей);

► суперфиниширование (съем поверхности материала по минимуму);

► галтовка – очищение мелких деталей от поверхностных отложений и следов различного рода воздействий (окалина, заусенцы, сколы, коррозийные очаги и др.);

► нанесение прорезей, отрезание;

Все работы абразивного характера выполняются с использованием спец материалов.

Материалы для абразивных работ

Обработку твердых поверхностей всевозможных предметов и пород невозможна выполнять без применения природных или синтетических абразивов. Сегодня они представлены двумя группами.

К абразивам естественного происхождения можно отнести так непохожие по прочности алмаз и пемзу, кварц, корунд (он же наждак), являющийся на деле оксидом алюминия.

На закате XIX столетия начинают активно использовать абразивы искусственного происхождения – карбиды кремния и бора, электро- и монокорунд, особенно востребованный синтетический алмаз и ещё целый ряд, появившихся позднее.

Основой любого материала из обоих групп является абразивное зерно, то есть моно- или поликристаллы, возможно их осколки. От кристаллографических особенностей зерна (способность ломаться в ходе работы на более мелкие, но остроугольные фракции) зависит качество шлифовального материала.

По физическим свойствам (твёрдости) абразивы делятся на мягко-, твёрдотельные и сверхтвёрдые.

Твёрдость минералов характеризуют шкалой Мооса. Это 10 классов, где эталонами выступают следующие минералы, представленные таблицей:

По величине абразивного зерна различают грубые (крупные), средние и тонкие. Есть ещё и очень тонкие. Измеряют шлифовальное зерно в микрометрах (мкм) или с помощью внесистемной единицы (меш). Она также служит для измерения размеров частиц различных сыпучих тел.

Природные абразивы

До появления искусственных абразивов использовались природные материалы. Все они различались своими свойствами. Часть их известна по шкале Мооса, но общее число абразивов (смотрим таблицу) гораздо больше:

Синтетические абразивы

В настоящее время существует довольно широкий ряд искусственно созданных абразивных материалов. Ниже в таблице представлен их список, который полностью соответствует ГОСТу 21445-84:

Не прекращаются работы по созданию новых образцов абразивов. Очень перспективными можно назвать следующие:

► Нитрид углерода с формулой C3N4;

► Сплавы. Первый – карбид титана (TiC) (аналог вольфрама), второй – карбид скандия (Sc4C3). Первое тугоплавкое вещество легируется вторым сплавом (карбидом скандия), что позволяет в 2 раза повысить его микротвердость.

Отдельно от традиционных способов существует метод магнитоабразивной обработки. Для этой операции используются материалы с высокими абразивными характеристиками. Второе условие – наличие магнитных свойств. Результат такого метода более качественные показатели «мягкой обработки» и последующей операции полирования изделий и предметов.

Абразивные инструменты, создаваемые из природных и искусственных материалов востребованы не только в промышленном производстве, но также в быту. Их изготовление – очень перспективное направление деятельности.

Абразивная обработка

Применение абразивных материалов и виды абразивной обработки

Абразивные материалы с успехом применяются в следующих видах абразивной обработки:
- шлифование плоское — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;
- шлифование бесцентровое — обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);
- шлифование бесцентровое лентой — наружные поверхности, в том числе сложные профили;
- шлифование лентой сложных профилей — например шлифование лопаток турбин;
- отрезание и разрезание заготовок — заготовительное и монтажное производство, демонтаж конструкций;
- притирка — абразивное притирание поверхностей (например седло и игла дизельной форсунки);
- гидроабразивная обработка — струйная и галтование (отливки, паковки, метизы и др); — очистка субстратов от старой краски, ржавчины, окалины и других загрязнений, а так же сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок;
- ультразвуковая обработка — пробивка отверстий в твёрдых сплавах, извлечение сломанного инструмента, изготовление штампов; — обработка отверстий (цилиндры двигателей, насосов и др); — придание поверхности малой шероховатости и зеркального блеска;
- суперфиниширование — окончательное придание наружным, внутренним и сложным профилям высочайшей точности и чистоты поверхности, в том числе алмазное суперфиниширование (точные механизмы, инструмент, детали особо точных приборов, инструментов, оружия и т. д.).
Абразивные материалы для применения в промышленности должны быть закреплены или конструктивно выполнены в виде различных инструментов и составов, основные виды абразивных инструментов и составов:
- Отрезные круги: Различных диаметров (до 3500 мм), ширины, высоты и форм(профилей) рабочего(абразивного) слоя и способов закрепления его на корпусе круга.
- Шлифовальные круги: Различные абразивные материалы в виде кругов, дисков, конусов разных профилей и диаметров.
- Бруски: Абразивные и металлоабразивные разных размеров и профилей для хонингования, притирки, суперфиниширования.
- Лента: Синтетическая или растительнотканная лента разной ширины с приклеенными на ее одной или двух сторонах зернами абразивных материалов.
- Пасты: Абразивные притирочные и полировальные абразивы равномерно распределенные в связующем (парафин, церезин, олеиновая кислота, стеарин, масла, керосин и др).
- Свободное зерно: Сухие абразивные зерна для гидроабразивной, ультразвуковой и пескоструйной обработки.
- Галтовочные тела: абразивный инструмент в виде изделий геометрической формы (цилиндр, призма, конус, куб и т. п.), предназначенный для галтовки
Виды абразивных материалов

Абразивные материалы делятся по твердости (сверхтвердые, твердые, мягкие), и химическому составу, и по величине шлифзерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах (мк) и мешах(

Производство абразивных материалов

В настоящее время абразивные материалы добываются и производятся синтетически, причем новые синтетические материалы, как правило, более эффективны, чем природные.

Абразивные материалы бывают двух видов по происхождению:

Природные абразивные материалы

Абразивная обработка металла это

Содержание

Виды абразивной обработки

Инструменты абразивной обработки