Абразивный инструмент для металла

Обновлено: 03.05.2024

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.

Виды абразивных материалов

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.

Природные абразивные материалы

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.

Абразивный инструмент. Виды и применение. Материал и особенности

Абразивный инструмент применяется для шлифования, обрезки и стачивания твердых материалов. Его используют при металлообработке, деревообработке, а также подгонке керамической плитки, камня, затвердевших искусственных смол и т.д.

Виды абразивного инструмента

Абразивный инструмент, который применяется наиболее широко, можно отнести:

Отрезные круги.
Шлифовальные круги.
Бруски.
Ленты.
Наждачную бумагу.
Пасту.
Свободные сухие зерна.
Стальную вату.

Отрезные круги применяются для обрезки изделий из керамики, камня, металла и прочих твердых материалов. Они могут быть изготовлены как из прессованного абразива с клеем, так и из стальных заготовок покрытых тончайшим напылением твердых минералов. Круги имеют небольшую толщину, обычно от 1 мм. Что касается диаметра, то он может быть от нескольких сантиметров, что необходимо для оснастки бормашинок. Самые крупные круги доходят до 3,5 м. Подавляющее большинство отрезных кругов представленных на рынке рассчитаны для болгарок на 125 и 230 мм.

Шлифовальные круги предназначены для установки на наждачные станки. Кроме формы правильных дисков их могут изготовлять конусообразными. Они гораздо толще, чем отрезные круги, поэтому захватывают большую площадь при шлифовании. Их применяют для снятия лишнего тела металла, камня и других материалов.

Бруски – это ручной шлифовальный абразивный инструмент. Их используют для заточки. Они выпускаются для грубой и суперфинишной обработки с широким ассортиментом выбора зерна. Несмотря на то, что бруски это ручной инструмент, нередко их стоимость превышает несколько сотен долларов. В большей мере это характерно для изделий из алмазной крошки. Это обусловлено тем, что в брусок добавляется значительное количество твердых минералов, гораздо больше, чем для оснастки электрооборудования.

Ленты и наждачная бумага тесно связанные между собой абразивы, представляющие собой бумагу или ткань с наклеенным слоем мелкой заостренной крошки. Такие изделия могут применяться для сухой или влажной шлифовки. В зависимости от размера зерна их можно использовать для грубого стачивания или практически зеркальной полировки.

Абразивные пасты применяются для протирки или зеркальной полировки. Они могут иметь в своем составе различные очень мелкие частицы высокой или умеренной твердости. В основе паст применяется масло или синтетические вязкие вещества, обеспечивающие плавное скольжение. Это предотвращает образование царапин и перегрев во время шлифовки.

Свободное зерно представляет собой абразивную пыль, которая также используется для полировки. Крупные зерна применяются для заправки пескоструя. Также с их помощью можно проводить гравировку, контролируя струю пескоструйного аппарата

Стальная вата — это абразивный инструмент, применяемый для шлифовки и полировки. Она подходит для дерева и металла. При сочетании со скипидаром она подходит для снятия старого слоя краски. Зачастую вата используется совместно со шлифовальными пастами.

Оборудование для работы с абразивным инструментом

Ручное и электрооборудование, применяемое для шлифования, обрезки или заточки, представлено большим ассортиментом:

Орбитальная шлифовальная машина.
Калибровально-шлифовальный станок. . .
Штукатурная терка.

Из чего изготовляется абразивный инструмент

Изначально в качестве абразива применялись обыкновенные природные камни, имеющие шероховатую структуру. Их использовали для затачивания ножей и прочего металлического инструмента. С развитием технологий столь примитивный абразив отошел в прошлое.

Применяемые сейчас материалы принято разделять по их происхождению на две категории:

Обе группы включают в себя широкий набор материалов, каждый из которых хорош при обработке определенных металлов, древесины или прочих поверхностей.

Природные абразивы

К данной группе относится довольно большой перечень материалов. Многие из них практически не применяются или используются только в одной сфере при работе со специфическими изделиями, нуждающимися в мягкой полировке.

Из природных материалов обычно применяют:

Алмаз.
Гранат.
Инфузорная земля.
Кварц.
Корунд.
Красный железняк.
Мел.
Пемза.
Полевой шпат.
Трепел.

Самым эффективным, но и дорогостоящим является алмазный абразивный инструмент. Он относится к природному и к искусственному материалу. Дело в том, что алмаз может добываться как шахтным способом, так и создаваться искусственно. Он изготовляется в специализированных лабораториях. Искусственный алмаз представляет собой особую кубическую форму углерода образованную в кимберлитовых трубках с графитом, в которых создается огромное давление. Для создания инструмента алмаз размалывается на мелкие крупинки. Получаемый порошок клеевыми составами наносится на инструмент. В результате выступающие грани минерала имеют способность стачивать абсолютно любую поверхность, будь то камень, стекло, металл или дерево. Ни один другой абразив не способен работать так чисто и быстро как алмазный.

Гранат, как и алмаз, относится к драгоценностям, но благодаря высокой твердости нередко используется и при создании абразивных инструментов. В производстве применяется только забракованный минерал, непригодный для применения в ювелирных целях.

Инфузорная земля – это осадочная горная порода, образованная в результате многолетнего прессования древних диатомовых водорослей. На 96% порода состоит из опала. Из инфузорной земли изготовляется порошок, тонким слоем покрывающий полировочный инструмент.

Кварц – это кристаллическая двуокись кремния, производство которого одно из самых дешевых. Его применяют на инструменте низшей ценовой группы. Кварцевый абразивный инструмент может использоваться только вместе с подачей воды. Сухая шлифовка, отрезка или полировка такими абразивами быстро выводит инструмент из рабочего состояния. Обычно кварцевые инструменты применяются при обработке мрамора. Кварцевый песок используется в пескоструе для очистки заготовок от ржавчины или въевшейся грязи. Этот минерал нередко применяется и на дешевых шлифовальных шкурках.

Корунд – это кристаллический оксид алюминия. Из него изготовляется мелкий порошок, применяемый для производства шкурок. Также при смешивании с клеем его прессуют для получения кругов и брусков.

Красный железняк – это один из самых распространенных минералов состоящих из железа. Его напыление используется на инструменте для полировки стекла и сталей.

Мел используется для легкой полировки. Обычно его добавляют в состав абразивных паст, или просто наносят мазками на деталь, после чего она затирается губками или тканью.

Пемза – это пористое вулканическое стекло. Лучше всего она подходит для работы с деревом, но может использоваться и на камне и даже стекле.

Полевой шпат – это силикат. Обычно он крошится и наклеивается на бумагу. В результате получается довольно мягкий гибкий абразив для аккуратного шлифования.

Трепел – это осадочная порода отличающаяся рыхлостью. Его используют в виде порошка, которым полируются камни и металлы.

Синтетические абразивы

Данные материалы обычно относятся к более дорогой ценовой категории, но все же стоят дешевле алмазных абразивов. Их довольно много, но чаще всего применяются:

Кубический нитрид бора.
Карбид бора.
Карбид кремния.

Кубический нитрид бора более известный как боразон. Используется для шлифовки твердых сталей и сплавов.

Карбид бора один из самых лучших искусственных абразивов, по твердости которого превосходит только алмаз. Получаемый из него абразивный инструмент используют для обработки сплавов, а также стекла и сталей.

Карбид кремния – это распространенный порошковый абразив, используемый для создания шкурок. Для него характерна высокая прочность. Причем чем мельче зерно, тем устойчивее карбид к истиранию.

Зернистость и твердость

Помимо материала, из которого изготовляются абразивный инструмент, его также принято классифицировать по твердости и величине зерна. Чем крупнее напыление твердых минералов или других веществ на оснастке, тем быстрее осуществляется съем поверхности при обрезке или шлифовании. Данный показатель называется зернистостью. По нему классифицируются практически все представленные на рынке инструменты. Самое крупное зерно используется для обрезки и грубого стачивания. Мелкозернистые инструменты используются для полировки.

Что касается классификации по твердости, то данный показатель редко указывается на упаковке. В связи с этим покупателям нужно ориентироваться по самому материалу абразива, и отталкиваться уже от его совместимости с поверхностью, с которой придется работать. Фактически, чем тверже инструмент, тем быстрее будет осуществляться съем. Также твердость увеличивает срок службы зерна.

Абразивный инструмент принято классифицировать по твердости используя шкалу Мооса. Для сравнения самый твердый минерал на Земле алмаз получил оценку твердости 10 баллов. Он может резать стекло. Ему уступает корунд, набравший 9 баллов. Кварц и гранат имеют 7 баллов. Абразивы с твердостью от 7 до 9 способны царапать стекло.

Показатель твердости абразивных инструментов всегда тесно связан с хрупкостью. Дело в том, что мелкое напыление представляет собой кристаллики. Хотя они имеют высокую твердость, но под нагрузкой могут разрушаться. Устойчивость зерна во многом зависит от угла давления, под которым на него воздействуют. Высокая твердость не всегда показатель того, что инструмент будет работать идеально и долго. Пожалуй, одним из самых ярких исключений из правил является алмаз. Такое напыление практически не изнашивается. При критической нагрузке оно просто срывается с инструмента, поскольку не выдерживает клей, с помощью которого крепится зерно.

Абразив. Виды и применение. Работа и особенности. Инструменты

Абразив – твердый мелкозернистый или порошковый материал, используемый для шлифовки, полировки, резания. Применяется для обработки дерева, металла, пластика, стекла, керамики, застывшего лака и красок.

Как работает абразив

Абразивные материалы отличаются высокой твердостью, превышающей параметры поверхностей, которые обрабатываются. Они представляют собой мелкозернистые частицы созданные методом слома, за счет чего на них образовываются острые грани. При трении с обрабатываемой поверхностью они врезаются в нее и соскабливают. Скорость обработки зависит от размера частиц абразива. Чем они больше, тем быстрее снимается поверхность. При этом крупные частицы оставляют на ней глубокие царапины. Мелкие абразивные зерна работают медленнее, но поверхность после них более гладкая. Путем постепенного снижения зернистости абразива при обработке, можно добиться выведения зеркальной поверхности.

По мере работы кристаллики абразива обламываются от давления. По месту слома на них образовываются остроугольные края. Поэтому они продолжают эффективно врезаться в материал до тех пор, пока кристалл полностью не выкрошится. Отдельные группы мягких абразивов не крошатся, а стираются, поэтому они теряют эффективность быстрее.

Виды обработки абразивами

Абразивы могут использоваться при выполнении:

Шлифования. Оно заключается в снятии поверхности для ее выравнивания или снижения шероховатости. Выполняется грубыми абразивами.
Хонингования. Представляет собой действия по коррекции формы цилиндрических и конических заготовок с точностью до 5 мкм.
Полирования. Заключается в обработке мелким абразивом для снятия тончайшего слоя, создающего шероховатость. При этом не образовываются видимые царапины. В результате достигается высокая гладкость, которая на металле выглядит как зеркало.
Суперфиниширования. Представляет собой финальную обработку после полировки. Ее задача заключается в снятии еще более тонкого слоя металла и снижения шероховатости до идеала, при котором зеркальное отражение не искажается. Применяется в основном на металле.
Резание. Представляет собой узконаправленную обработку, при которой крупным абразивом снимается полоса поверхности с ее углублением. Абразивная резка применяется при работе с металлами, камнем, плиткой, твердыми минералами.

Виды абразивных материалов

В качестве абразива используются природные и искусственные материалы. Первые в своем большинстве отличаются меньшей твердостью, поэтому в ходе использования их грани достаточно быстро стираются. Как следствие скорость снятия материала прекращается.

К природным абразивам относят:

Алмаз.
Корунд.
Топаз.
Кварц.
Гранат и т.п.

Самым эффективным и твердым абразивом среди природных и искусственных материалов является алмаз. Его твердость позволяет граням разрушаться очень медленно, поэтому инструмент с алмазным напылением является самым долговечным и эффективным при обработке. В качестве абразива используется природный алмаз или выведенный в лаборатории из графита. В частности применяются его мелкие кристаллы, непригодные для ювелирного или другого использования.

Искусственные абразивы отличаются высокой твердостью, но меньшей, чем у алмаза. К таким материалам можно отнести:

Электрокорунд.
Карбид кремния.
Карбид бора
Монокорунд.

Абразив разделяют на 3 категории твердости. Они бывают:

Сверхтвердые.
Твердые.
Мягкие.

Чем выше твердость материала, тем больше его стоимость, так как его раскол на зерна сопровождается сложным технологическим процессом и соответствующими затратами. Сверхтвердые абразивы используются для работы с металлами, керамикой. Твердые в основном применяются для дерева. Мягкие более податливы, поэтому не царапают поверхность. Они хорошо подходят для обработки оргстекла, кожи, пластиков.

Виды по зернистости

Одним из самых важных факторов при выборе абразивного материала выступает его зернистость. От ее величины зависит скорость съема поверхности, а также уровень ее гладкости после обработки.

По зернистости они бывают:

Грубые.
Средние.
Тонкие.
Особо тонкие.

Чтобы сделать абразив, твердые кристаллики материала калибруются по размеру. Измерение ведется в микрометрах или мешах. Отсутствие калибровки приведет к тому, что обрабатываемая поверхность будет сниматься неравномерно. Одни ее части станут гладкие, другие получат глубокие царапины. Такое качество будет приемлемо только для грубой проточки, но скорость работы при этом станет ниже, чем при использовании только крупных зерен. Кроме этого малое количество крупных кристаллов сопровождается высоким давлением на их грани, поэтому они могут обламываться и быстрее стираться. Так как сортируемые кристаллы никогда не бывают идеальными, допускается, чтобы соотношение по вылету их самой большой и короткой грани составляло 1:3.

Как оценивается абразив

Для оценки качества абразивного материала применяются следующие параметры:

Твердость.
Хрупкость.
Абразивная способность.
Механическая и химическая стойкость.

Однако твердость не является главным приоритетом при выборе. Дело в том, что она сильно связана с хрупкостью. Зачастую, чем тверже абразив, тем он более хрупкий. Как следствие его грани очень быстро обламываются, поэтому фактической эффективности при работе не достигается. Важен баланс между твердостью и хрупкостью.

Также материалы отличаются между собой абразивной способностью. Это значение показывает – какой слой поверхности можно снять за единицу времени. Дело в том, что абразивы имеют разную остроту граней, образованных при сломе. Естественно, чем она выше, тем эффективней вгрызание в поверхность.

Механическая стойкость отображает предел, при котором проявляется хрупкость. Зная это значение можно прикладывать усилие при обработке на таком уровне, чтобы кристаллы сохраняли целостность. Нужно отметить зависимость механической стойкости к температуре. Чем больше греется абразив, тем быстрее он изнашивается.

Химическая стойкость отображает устойчивость зерна к кислотам, воде, щелочи. Одни материалы могут использоваться только для обработки сухих поверхностей. Другие способны работать в любых условиях. В приоритете стоит стойкость к воде и растворенным в ней частицам, так как она часто используется для охлаждения абразива.

Инструменты абразивной обработки

Абразивы используются для изготовления различных инструментов, которые применяются для резки, шлифовки, полировки.

Наиболее распространенными являются:

Отрезные круги.
Шлифовальные круги.
Бруски.
Ленты.
Наждачная бумага.
Полировальные пасты.
Свободное зерно.

Отрезные круги представляют собой тонкие диски разного диаметра, состоящие из спрессованных смазанных клеем абразивных кристаллов. Они устанавливаются на болгарки, различные станки, торцовочные пилы. С их помощью ведется резка металла, керамики, камня и прочих твердых материалов. Также отрезные диски могут представлять собой стальной круг с вклеенным напылением из алмаза. Эффективность резки кругами обеспечивается за счет высокой скорости вращения, задаваемой двигателем инструмента или станка. Они производятся с разной зернистостью под работу с металлом, камнем, бетоном.

Шлифовальные круги представлены в продаже множеством размеров и форм. В классическом виде они представляют собой подобие отрезного диска, но большего сечения. Они используются для заточки или снятия поверхности твердых материалов. С их помощью ведется обработка металла, дерева, пластика, стекла и т.д. За счет толщины сечения на шлифовальные круги можно прикладывать боковое давление без риска слома.

Бруски имеют аналогичную структуру, что и шлифовальные круги, но отличаются другой формой. Они предназначены для ручного использования. Чаще всего применяются для заточки ножей и режущего инструмента. Выпускаются в широком диапазоне зернистости.

Ленты представляют собой тканевые полоски, на лицевой поверхности которых закрепляется клеем мелкий абразив. Используются для установки на ленточный гриндер. В основном применяются для зачистки изделий с круглым или другим сложным профилем. Хорошо подходят для вывода спусков и заточки режущего инструмента.

Наждачная бумага изготавливается подобно ленте. Однако вместо тканевой подложки в ней применяется картон. Из бумаги делают круги для установки на электроинструмент, а также прямоугольные шкурки для ручного применения. Она отличается самой доступной стоимостью.

Полировальные пасты, представляют собой кремообразное связующее вещество с включением мелких абразивных частиц. За счет последнего обеспечивается съем материала. Основной наполнитель выполняет функцию охладителя, обеспечивает смазку.

Абразивы в виде свободного зерна представляют собой твердые кристаллики фиксированной зернистости. Они используются при пескоструйной, ультразвуковой и гидроабразивной обработке.

Абразивный инструмент по праву считается наиболее удобным средством для работы с различными материалами. Такая обработка достаточно быстрая и эффективная и, что немаловажно, сравнительно безопасная.

Абразивные инструменты отличаются наличием абразивных зерен в качестве режущего элемента – пористых резцов – и изготавливаются с применением абразивных материалов. Способ изготовления основан на керамической вязке. Соединительный материал (чаще всего - бакелитовая или керамическая связка) и абразив – (алмазная крошка, нитрид бора, карбид кремния).

Различают абразивный инструмент на эластичном основании (шлифовальная шкурка, лента, со связанным абразивом (шлифовальные круги, бруски) и шлифовальный инструмент в виде свободного абразива.

По твердости и мягкости выделяют следующие разновидности абразивного инструмента:

мягкий (М);
средний, среднемягкий, среднетвердый (С, СТ, СМ);
твердый (Т, ВТ, ЧТ).

Наиболее твердые (шлифовальные круги) применяют для шлифовки металла, сварочных швов. Мягкие абразивы (шлифовальные шкурки) используют для финишной и чистовой обработки.

Основные виды абразивного инструмента:

отрезные круги;
шлифовальные круги;
бруски (абразивные и металлоабразивные). Применяется для зачистки дерева и металла, полировки различных поверхностей, заточки металлического инструмента;
наждачная бумага;
пасты;
свободное зерно (сухой абразив);
галтовочные тела (цилиндр, призма, конус, куб);
лента, сетка (синтетическая или растительнотканная). Используется при чистовой отделке помещений – шлифования окрашенных, загрунтованных или зашпаклеванных поверхностей.

Явное преимущество ленты заключается в том, что она позволяет выполнять работу с наименьшим количеством пыли. В магазине «220 Вольт» вы можете купить надежную шлифовальную ленту марки Hammer с прочной технической тканевой основой и износоустойчивым связующим составом из искусственной смолы.

В зависимости от вида работ абразивный инструмент различают по форме. Например, абразивные круги бывают:

обдирочные (ими полируют сварные швы в металлических конструкциях);
отрезные (для резки металла, бетона);
полировочные;
шлифовальные;
абразивные круги на липучках.

Для шлифовки плоских или контурных поверхностей изделий из древесины, металла, пластмассы вы можете купить в магазине «220 Вольт» лепестковые круги разного наружного диаметра – от лепесткового круга 115х22 мм до круга диаметром 180х22 мм.

Параметры абразива составляют маркировку каждого инструмента. Маркировка указывается на самом инструменте. В маркировку входят такие характеристики, как степень твердости, класс точности, зернистость, вид шлифовального материала и марка завода-изготовителя.

Виды и особенности абразивного инструмента

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.

Читайте также: