Schleifscheiben:Herstellung und Qualität | Branchen | Metallurgie

In diesem Artikel werden wir diskutieren über:1. Herstellung von Schleifscheiben 2. Verfahren von Schleifscheiben 3. Güte 4. Struktur 5. Kontaktbereich.

Herstellung von Schleifscheiben:

(i) Die Schleifpartikel werden zuerst zu Pulver zerkleinert und über Magnetabscheider geleitet, um Eisenverunreinigungen zu entfernen.

(ii) Diese werden dann mit Wasser gewaschen, um Fremdkörper wie Staub oder Verunreinigungen zu entfernen, und dann mit einer chemischen Verbindung, um Fett zu entfernen.

(iii) Die Partikel werden dann nach ihrer Korngröße sortiert, indem sie durch geeignete Siebe geleitet werden.

(iv) Schleifpartikel werden dann mit geeigneten Bindematerialien gemischt (das Bindematerial basiert auf Schleifmitteln und dem verwendeten Verfahren) und in die richtige Form gebracht und dann getrocknet.

(v) Nach dem Trocknen wird es gebacken (das Erhitzen hängt vom verwendeten Verfahren ab). Nach dem Backen härtet das Bindematerial aus und hält die Partikel zusammen.

(vi) Es wird dann geschnitten und erhält die endgültige Form.

(vii) Zuletzt wird es auf Risse, Undichtigkeiten und Auswuchtung getestet.

Da sich das Rad mit sehr hohen Geschwindigkeiten drehen muss, können Risse nicht toleriert werden. Auf Undichtigkeiten etc. wird hydraulisch oder nach Möglichkeit geprüft. Schließlich wird es sowohl statisch als auch dynamisch ausgewuchtet. Im Allgemeinen erfolgt das statische Auswuchten vor der Verwendung durch Montage auf einem Dorn.

Eine strenge Kontrolle während der Herstellung in Bezug auf Dichtekontrolle, Mischfluss und geometrische Genauigkeit führt zu einer gleichmäßigeren und konsistenteren Scheibe. Diese Ziele werden durch die Automatisierung von Scheibenpressen, rieselfähige Mischungen, eine bessere Größenkontrolle während des Formens, eine Mikroprozessorsteuerung von Öfen und CNC-Abrichtanlagen erreicht.

Prozesse von Schleifscheiben:

1. Bonding-Prozess:

Eine Bindung ist ein Material, das die Schleifkörner zusammenhält und ermöglicht, dass die Mischung in einer gewünschten Form in Form einer Scheibe gehalten wird.

Die bei der Herstellung von Schleifscheiben am häufigsten verwendeten Bindungen sind:

(i) Vitrified Bond (bezeichnet mit V)

(ii) Silikatbindung (bezeichnet mit S)

(iii) Schellackbindung (bezeichnet mit E)

(iv) Gummibindung (bezeichnet mit R)

(v) Bakelit oder Harzbindung (bezeichnet mit B).

Dabei werden verglaste, silikatische, Kautschuk- und Bakelit-Bindungen durch das Verfahren und Schellack-Bindungen durch ihre Eigenschaft, d. h. Elastizität (E), bezeichnet, um eine Verwechslung mit Silikat-Bindungen zu vermeiden.

Um das Maximum aus dem Schleifmittel herauszuholen, ist es wichtig, dass das Bindungssystem stark und vielseitig ist und über hervorragende Eckhalteeigenschaften verfügt. Das Leerlaufbindungssystem soll eine gleichmäßige Kornablösung ermöglichen, wodurch die Scheibe über einen längeren Zeitraum freischneidend bleibt.

Extrem belastbare und freischneidende Bindungssysteme mit erhöhter Formhaltigkeit führen zu einer Reduzierung der Abrichtfrequenz. Dies führt zu einer signifikanten Erhöhung der Radlebensdauer. Dies verbessert auch die pro Stunde produzierten Teile durch Einsparungen bei der Abrichtzeit und eine längere Lebensdauer der Scheibe.

2. Formprozess:

(i) Vitrified Process (für Vitrified Bond):

Dieses Verfahren wird für die Herstellung der meisten Räder verwendet. Bei diesem Verfahren werden nach der Schleifmittelherstellung alle Arten von Körnern mit Keramikporzellan vermischt, in Formen geformt, getrocknet, richtig abgebunden und bei 715 °C für 12 bis 14 Tage gebrannt.

Vorteile:

(a) Die nach diesem Verfahren hergestellten Schleifscheiben sind sehr stark und porös. Aufgrund der Porosität ist die Metallentfernungsrate sehr hoch.

(b) Die Räder werden nicht durch Säuren, Laugen angegriffen und sind chemisch inert.

Nachteile:

(a) Aufgrund der hohen Schmelztemperatur gibt es größere Veränderungen der Wärmeverformung, einschließlich Rissbildung. Somit sind die nach diesem Verfahren hergestellten Räder je nach Verzugsgrad in unterschiedlichen Qualitäten erhältlich.

(b) Aufgrund von Herstellungsschwierigkeiten darf der Durchmesser des Rades nicht zu groß sein und ist auf 90 cm begrenzt.

(c) Das Rad kann nicht unter erschwerten Arbeitsbedingungen bearbeitet werden, da das spröde Rad aufgrund von erzwungenen Schwankungen und Eigenvibrationen in der Maschine wahrscheinlich brechen kann.

(d) Die Herstellung des Rades dauert eine lange Zeit in der Größenordnung von 30 Tagen.

(e) Es darf nicht mit mehr als 2000 m/min zum Schneiden verwendet werden. (Das Abstechen mit einer Schleifscheibe ist sehr schnell und ergibt ein sehr gutes Finish).

(ii) Silikatprozess (für Silikatbindung):

Bei diesem Verfahren wird Natriumsilikat mit Schleifkörnern vermischt; Die Mischung wird in einer Form geformt, mehrere Stunden getrocknet und schließlich bei einer Temperatur von 270°C etwa 20-80 Stunden lang gebacken.

Vorteile:

(a) Da es bei einer niedrigen Temperatur verarbeitet wird, ist daher ein freier Schnitt möglich.

(b) Der Prozess ist schnell und dauert nur wenige Tage.

(c) Es können auch größere Räder, d. h. größer als 90 cm, hergestellt werden.

(d) Die nach diesem Verfahren hergestellten Räder sind sehr effizient. Dies liegt an der Tatsache, dass die Bindungskraft nicht so stark ist wie beim keramischen Verfahren, und somit die Schleifpartikel schnell abfallen, wodurch keine Möglichkeit besteht, dass Partikel stumpf werden. Aus diesem Grund ist die Reibung beim Schleifvorgang geringer und es wird weniger Wärme erzeugt.

Aufgrund der geringeren Wärmeentwicklung eignen sich diese Scheiben besser zum Schleifen von Fräsern, Klingen, Messern usw., da sie ihre nach dem Wärmebehandlungsprozess erworbenen Eigenschaften nicht verlieren. Andere Räder erzeugen viel Wärme und sind daher für diesen Zweck nicht sehr geeignet.

Nachteile:

Dies kann wegen des schnellen Scheibenverschleißes nicht für übliche Schleifprozesse verwendet werden, für die die keramisch gebundene Bindung am besten geeignet ist.

(iii) Schellack-Prozess (für Schellack-Bond):

Bei diesem Verfahren werden die Schleifpartikel mit Schellack beschichtet und die Mischung erhitzt, um eine gleichmäßige Mischung zu ergeben, und dann wird die Mischung gewalzt. Die resultierende Mischung ist sehr klebrig und kann daher nicht geformt werden. Die Mischung wird dann gepresst, um die gewünschte Form zu erhalten, und schließlich bei einer Temperatur von etwa 300°C für weniger als einige Stunden gebacken.

Vorteile:

Dieses Verfahren verleiht der Scheibe eine beträchtliche Elastizität und kann daher zum Schleifen unter erschwerten Arbeitsbedingungen verwendet werden.

Nachteil:

Räder mit größerem Durchmesser können nicht hergestellt werden.

Anwendungen:

(a) Nach diesem Verfahren hergestellte Scheiben werden als Schneid- oder Schlitzscheiben (> 0,80 mm Dicke) verwendet.

(b) Durch dieses Verfahren hergestellte Scheiben werden zum Feinschleifen verwendet, wie z. B. zum Schleifen von Nockenwellen, Kugellaufbahnen usw.

(c) Mit diesen Rädern kann eine sehr gute polierte Oberfläche erzielt werden.

(iv) Gummiprozess (für Gummibindung):

In diesem Fall ist das Bindematerial reiner Gummi mit einem gewissen Anteil an Schwefel, der als Vulkanisationsmittel dient. Die Schleifkörner werden zwischen Gummiplatten verteilt, auf die gewünschte Dicke gewalzt und schließlich vulkanisiert. Durch die Vulkanisation wird die gesamte Masse verbunden und wirkt wie ein massives Rad, Gummi als Bindung.

Vorteile:

(a) Die nach diesem Verfahren hergestellten Räder sind sehr hart und zäh.

(b) Scheiben mit einer Dicke von bis zu 0,1 mm können nach diesem Verfahren hergestellt werden und sind daher am besten für den Feinabstechvorgang geeignet. Die Räder können mit Geschwindigkeiten von 3000 bis 5000 Meter/min betrieben werden.

(c) Diese werden auch als Hakenräder verwendet, d. h. zum Entfernen von äußerem Zunder, Kufen, Steigrohren, Schlacken usw.

(d) Diese werden für spitzenlose Schleifkontrollscheiben verwendet.

(v) Bakelit- und Resinoid-Prozess (für B-Bond):

Bei diesem Verfahren werden die Schleifpartikel pulverisiert und mit Kunstharz und einem flüssigen Lösungsmittel, das das Harz auflöst, vermischt. Die Mischung wird in die gewünschte Form gewalzt oder gepresst und einige Stunden bei einer Temperatur von 205 bis 260°C unterlegt.

Vorteil:

Diese Bindung ist sehr hart und stark. Es können Arbeitsgeschwindigkeiten von 3000 bis 5000 m/min erreicht werden. Die nach diesem Verfahren hergestellten Scheiben werden als Snagging-Scheiben (d. h. zum Grobschleifen zur Entfernung von Sandeinschlüssen, Zunder etc.) verwendet. Es ergibt eine sehr schnelle Abtragsrate.

Klasse einer Schleifscheibe:

Die Güte einer Scheibe gibt die Stärke der Körner und die Haltekraft der Bindung an. Sie wird normalerweise als Härte des Rades bezeichnet. Die Dicke der Schleifmittel enthaltenden Bindeschicht bestimmt die Qualität der Schleifscheibe.

Ein hartes Rad nutzt sich langsam ab und ein weiches Rad nutzt sich schnell ab. Die harte Scheibe wird zum Präzisionsschleifen und für weichere Materialien verwendet, und auch wenn die Kontaktfläche der Scheibe mit dem Werkstück klein ist.

Die Härte der Schleifscheibe wird in sehr weich (A bis G), weich (H bis K), mittel (L bis O), hart (P bis S) und sehr hart (T bis Z) eingeteilt.

Struktur der Schleifscheibe:

Die Struktur eines Rades bezieht sich auf die Hohlräume zwischen Schleifpartikeln. Für ein gegebenes Bindungsmaterial wird die Dicke der Porengröße durch den Abstand der Körner gesteuert, und diese Struktur kann dicht oder offen sein.

Scheiben mit offener Struktur (mit feineren Körnern pro Volumeneinheit) werden für hohe Abtragsleistung und Scheiben mit dichter Struktur zum Halten von Präzisionsformen und -profilen verwendet. Die Struktur wird durch Zahlen im Bereich von 0 bis 15 dargestellt, wobei die niedrigeren Zahlen eine dichte Struktur anzeigen und höhere Zahlen eine offene Struktur darstellen.

Kontaktbereich:

Wenn die Kontaktfläche zwischen Scheibe und Werkstück größer ist als beim Innenschleifen, ist die Belastung geringer und die Scheibe neigt dazu, härter zu wirken, und daher sollte eine weichere Scheibe verwendet werden. Dieser Aspekt wird bei der Auswahl eines Rades für eine bestimmte Operation wichtig.

Wenn die Kontaktfläche groß ist, sollte die Spanfreiheit größer sein und die Struktur offen sein. Wenn die Kontaktfläche klein ist, sind die vielen feinen Schneidspitzen erforderlich und die Körner sollten eine feine Größe haben.