Schleifpartikel für Schleifscheiben | Branchen | Metallurgie

Es gibt zwei Arten von Schleifpartikeln, die für Schleifscheiben verwendet werden:1. Natürliche Schleifmittel und 2. Künstliche Schleifmittel. Im Allgemeinen werden natürliche Schleifmittel aufgrund bestimmter Vorteile von künstlichen (hergestellten) Schleifmitteln für die meisten Zwecke nicht verwendet.

Natürliche Schleifmittel:

Diese werden von unkontrollierten Naturgewalten produziert.

Die folgenden sind die allgemein gefundenen und verwendeten natürlichen Schleifmittel:

(a) Sandstein oder massiver Quarz

(b) Schmirgel (50-60 % kristallines A1₂) O₃ + Eisenoxid)

(c) Korund (75-90 % kristallines A1₂) O₃ + Eisenoxid

(d) Diamanten

(e) Granat.

Effizienz abrasiver Partikel:

Die Effizienz der Schleifpartikel hängt ab von:

(i) Reinheit

(ii) Einheitlichkeit in der Zusammensetzung.

(iii) Härte – Die allgemeine Regel lautet, dass die Härte des Schleifmittels höher sein sollte als die des Arbeitsmaterials.

(iv) Zähigkeit – Wenn das Rad nicht zäh ist, brechen die Schleifpartikel leicht und der Radverschleiß ist übermäßig.

(v) Bruchschärfe – Die bessere Schnittwirkung wird durch scharfkantige Schleifmittel erreicht. Die natürlichen Schleifmittel ergeben abgerundete Kanten und sind daher beim Schneiden nicht effizient.

Verbesserungen bei abrasiven Partikeln:

Es hat eine deutliche Verschiebung des Werkstofftyps von weichen zu schwer schleifbaren Materialien für verschiedene Anwendungen stattgefunden. Jeder harte Werkstoff kann nur durch einen Schleifprozess weiterbearbeitet oder veredelt werden. Diese neueren und härteren Materialien stellen eine echte Herausforderung für die Schleifscheibe dar.

All dies erfordert eine erhebliche Verbesserung der Schleifscheiben, sowohl hinsichtlich der Scheibenspezifikation als auch der Scheibenherstellungstechniken.

Einige dieser Verbesserungen sind:

i. Zähere Schleifmittel, die länger schärfer bleiben

ii. Bröckelige Schleifmittel, die sich kontinuierlich nachschärfen, um neue und schärfere Schneidkanten freizulegen

iii. Räder, die bei höheren Geschwindigkeiten geringe Vibrationen erzeugen

iv. Engere geometrische Toleranzen bei Rädern.

Die Schleifmittelhersteller haben verschiedene Lösungen entwickelt, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen, einige von ihnen verwenden eine Kombination aus neueren Schleifmitteln (ein solches Produkt ist die 86A-Produktreihe), verbesserten Bindungssystemen und engeren Herstellungsgrenzen, was zu einem deutlich überlegenen Produkt für Präzisionsschleifanwendungen führt.

86A Schleifmittel ist ein revolutionäres Schleifmittel für Präzisionsschleifanwendungen. Grundsätzlich gibt es zwei Familien von Schleifmitteln, nämlich. Aluminiumoxid (AlO) und Siliziumkarbid (SiC).

Aluminiumoxid-Schleifmittel werden für Eisenschleifanwendungen und Siliziumkarbid für Nichteisenschleifanwendungen verwendet. Innerhalb der Familie der AlO-Schleifmittel gibt es je nach chemischer Zusammensetzung und kristalliner Struktur verschiedene Arten von Schleifmitteln.

Monokristallines AlO (bezeichnet als 32A) und weißes Aluminiumoxid (38A) sind zwei der gebräuchlichsten AlO-Typen von Schleifmitteln. 32A ist ein schnell schneidendes Schleifmittel, das für Hochleistungs-Präzisionsschleifanwendungen verwendet wird. 38A ist ein bröckliges Schleifmittel, das für Präzisionsschleifanwendungen verwendet wird.

Die Eigenschaften dieser beiden Schleifmittel wurden kombiniert, um das revolutionäre neue konventionelle Schleifmittel namens 86A zu erhalten. Dieses Korn hat die Fähigkeit, seine Schneide über einen längeren Zeitraum zu behalten, was zu einem kühleren Schnitt und weniger metallurgischen Schäden an der Arbeitsfläche führt. Außerdem bedeutet die länger haltbare Schneide eine größere Anzahl von Jobs zwischen dem Abrichten, wodurch die Schleifkosten gesenkt werden.

Das 86A Schleifmittel ist aufgrund seiner hohen Materialabtragsrate am besten für hochproduktive Anwendungen geeignet. Es hat sich auch bei schwer zu schleifenden Materialien bewährt. Das Schleifmittel 86A eignet sich am besten zum Schleifen von Schnellarbeitsstählen, Gusslegierungen und Fräsern, Nickellegierungen und hochchromigen Stählen. Die Härte von 86A-Schleifmitteln liegt in der Größenordnung von 2150–2250 Knoop, während die Härte von 38A-Schleifmitteln etwa 1900–2100 Knoop beträgt.

Eine Vergleichsleistung von 86A-Schleifmitteln gegenüber 38A-Schleifmitteln ist in den Fign. 20.4 (a) und (b). Es ist klar, dass das Schleifverhältnis (definiert als das Verhältnis des Volumens des abgetragenen Materials zum Volumen des Scheibenverschleißes) für die 86A-Scheibe im Vergleich zum 38A-Schleifmittel über einen Bereich von Materialabtragsraten höher ist.

Die spezifische Kornzähigkeit ist bei 86A-Schleifmitteln höher als bei 38A-Schleifmitteln. Außerdem ist die spezifische Schleifenergie bei der 86A-Scheibe geringer, da bei gleicher Leistungsaufnahme beider Scheiben der von der 86A-Scheibe abgetragene Material wesentlich höher ist. In der Endzählung ist die Schleiffähigkeit (definiert als das Verhältnis von Schleifverhältnis und spezifischem Schleifverhältnis) der 86A-Scheiben höher als die der 38A-Scheiben.

Einige der Anwendungen, bei denen die 86A-Schleifmittel eine deutliche Überlegenheit gezeigt haben, sind Werkzeugschleifen, Flachschleifen, Verzahnungsschleifen, Innenschleifen, Laufringschleifen und andere Formschleifanwendungen.

Künstliches oder hergestelltes Schleifmittel:

Die Qualität und Zusammensetzung dieser Partikel lässt sich leicht kontrollieren und ihre Effizienz ist weitaus besser als die von natürlichen Schleifmitteln.

Die am häufigsten verwendeten Schleifmittel sind:

(a) Siliziumkarbid (SiC):

Es ist in verschiedenen Farben erhältlich. Eine spezielle Sorte von Blaugrün eignet sich sehr gut zum Schleifen von Spitzenwerkzeugen. Die Handelsnamen sind „Carborandum“, „Crystolon“. ‚Elektron‘ usw.

(b) Aluminiumoxid (Al₂) O₃ ):

Die Handelsnamen für geschmolzenes Aluminiumoxid sind „Aloxite“; „Alundum“ und „Borolon“. Seine Sonderform ist weißes Al₂ 0₃ das, wenn es rein ist, wie ein strahlend weißer Kristall aussieht. Es eignet sich am besten für Werkzeugstähle, bei denen die Wärmeentwicklung durch das Schleifen gering ist.

(c) Borkarbid.

(d) Bornitrit (CBN):

CBN-Schleifscheiben werden zum Schleifen von gehärteten und schwer zu schleifenden Stählen verwendet. Diese haben eine lange Lebensdauer und hohe Mahlverhältnisse. Die beim Schleifen auftretende Temperatur ist viel geringer und daher eine viel bessere Oberfläche und Qualität der Oberfläche.

Herstellung von künstlichen Schleifmitteln:

(a) Siliziumkarbid:

Bei der Herstellung werden die folgenden Zutaten gründlich gemischt und in einem Elektroofen bei etwa 2320°C etwa 36 Stunden lang erhitzt. Dann wird die gesamte feste Masse zerkleinert, gewaschen und mit Alkalien behandelt.

Es wird erneut gewaschen und schließlich in kleinen Partikeln gemahlen. Diese werden dann in Sieben unterschiedlicher Maschenzahl gesiebt. Zum Feinmahlen werden Partikel (180-200 mesh) entnommen.

Die verschiedenen Zutaten sind:

(i) Silca-Sand — 25 Teile

(ii) Petrolkoks, gewonnen durch zerstörungsfreie Destillation (in sehr reiner Form) — 34 Teile

(iii) Kochsalz — 2 Teile

(iv) Sägemehl (Pulver aus Holz) – 12 Teile

Aus diesem Quarzsand ergibt Silizium, Petrolkoks liefert Kohlenstoff und Sägemehl verbrennt bei hoher Temperatur, um eine poröse Struktur zu ergeben. Es ist normalerweise von grünlich-schwarzer Farbe.

(b) Aluminiumoxid (Al₂) O₃ ):

Es wird durch Schmelzen von mineralischem Bauxit (hydratisiertes Al₂ O₃ + Si₂ O₃ + Titanoxid) gemischt mit gemahlenem Koks und Eisenschrott. Dieser wird in einem Elektroofen geschmolzen und nach Abschluss des Schmelzvorgangs zerkleinert, gewaschen, mit Alkalien behandelt, erneut gewaschen und schließlich gemahlen und klassiert. Es hat eine rotbraune Farbe, ist zäh und scharf, neigt leicht zum Bruch und wird daher zum Schleifen von Werkzeugstählen verwendet.

Vergleich von SiC und Al₂ O₃ (i) Al₂ O₃ ist zäher als SiC, aber seine Härte ist geringer. Al₂ O₃ ist daher sehr gut geeignet zum Schleifen von Materialien mit hoher Zugfestigkeit (2700 kgf/cm ² ). Wenn Al₂ O₃ mit Material mit geringer Zugfestigkeit verwendet werden, dann ist die Widerstandsfähigkeit des Materials auf der Schleifscheibe geringer.

In einem solchen Fall fallen die Schleifpartikel nicht von der Scheibe ab und werden stumpf, sodass das Schleifen schlecht ist. Daher müssen alle zähen Materialien wie Schnellarbeitsstahl, zähe Bronze und Kupfer mit Al₂ . geerdet werden O₃ und andere nicht.

(ii) SiC ist härter und spröder. Wenn es mit Materialien mit hoher Zugfestigkeit verwendet wird, bietet die Arbeit auf der Scheibe mehr Widerstand und die Schleifpartikel fallen aufgrund schneller Brüche schnell ab, was zu einer schnelleren Selbstschärfe führt.

Es wird hauptsächlich bei Materialien mit geringer Zugfestigkeit wie Gusseisen, Hartmetallspitzen, Wolframwerkzeug und allen nichtmetallischen Materialien wie Marmorstein, Hartgummi, Kunststoff, Leder usw. verwendet. Mit diesen Materialien härteres Al₂ O₃ Partikel erleiden weniger Brüche. Die Kratzhärte von SiC-Partikeln ist mehr. Eine Sonderform von SiC wird zum Schleifen und Nachschärfen von hartmetallbestückten Werkzeugen verwendet.