Jak wybrać odpowiednią ściernicę z węglika krzemu?

Ziarna ścierne w ściernicach muszą być ostre i wytrzymałe, aby mogły skutecznie pełnić rolę narzędzi tnących, a ich wytrzymałość zależy od spoiwa, które je łączy.

Tarcze z tlenku glinu z twardym spoiwem zapewniają długą żywotność i szybkie cięcie materiałów takich jak aluminium, mosiądz i miękki brąz. Mieszanki tlenku glinu z cyrkonem zapewniają jeszcze większą prędkość i wyższą wytrzymałość podczas zgrubnego szlifowania.

Ziarno ścierne

Ziarno ścierne stanowi jeden z podstawowych elementów każdej tarczy szlifierskiej, oferując różnorodne rodzaje ziaren ściernych zaprojektowanych specjalnie z myślą o konkretnych zastosowaniach i warunkach pracy.

Emery to jedno z najczęściej stosowanych naturalnych ziaren ściernych, a zaraz po nim plasują się granat, tlenek glinu i tlenek cyrkonu z dodatkiem tlenku glinu. Każde z nich charakteryzuje się innymi właściwościami pod względem twardości, wytrzymałości i odporności na pękanie – wielkość ziaren decyduje o tym, jak szybko na ściernicy pojawią się siatki i jak szybko będzie ona ścierać.

Węglik krzemu to niezwykle twardy syntetyczny materiał ścierny o ostrych, kruchych ziarnach, które pękają, odsłaniając nowe krawędzie tnące, co pozwala mu ciąć szybciej niż tlenek glinu i sprawia, że jest idealnym wyborem do obróbki metali, materiałów o szorstkiej powierzchni oraz projektów związanych z renowacją drewna. Stosowany jest również jako etap pośredni między warstwami wykończeniowymi w pracach stolarskich. Dostępny w postaci taśm, arkuszy, tarcz lub gąbek, zapewnia stałą, wysoką jakość cięcia przez cały okres użytkowania, choć pozostaje droższy od swoich odpowiedników z tlenku glinu.

Bond

Rodzaje spoiw decydują o tym, jak dobrze cząstki ścierne są ze sobą związane. Ponadto ma to wpływ na siłę nacisku wywieraną podczas szlifowania; twardsze spoiwa mogą wydłużyć żywotność tarczy, ale zmniejszają jej ostrość i spowalniają tempo skrawania, podczas gdy bardziej miękkie spoiwa umożliwiają szybsze usuwanie materiału, ponieważ rozpadają się szybciej, co pozwala na częstsze odsłanianie kolejnych ziaren ściernych.

Tarcze z tlenku glinu najlepiej sprawdzają się przy szlifowaniu stali o niskiej wytrzymałości na rozciąganie oraz żeliwa ferrytycznego, zapewniając dobrą trwałość i jakość wykończenia, choć są mniej skuteczne w cięciu twardych metali niż tarcze CBN lub diamentowe. Do tego zadania bardziej odpowiednie mogą być tarcze CBN lub diamentowe.

Wiązania zielono-krzemianowe (GC) tych tarcz powstają poprzez zmieszanie proszku krzemianu potasu i kaolinu z Florydy w suchą mieszankę, sprasowanie półfabrykatu, suszenie oraz wypalanie aż do uzyskania porowatego korpusu, który nie ulega zeszkleniu przy wysokich prędkościach obrotowych tarczy. Ziarna ścierne w tych spoiwach są mniej ostre niż w spoiwach z czarnego krzemianu; dzięki temu tarcze te mogą być stosowane do obróbki szkła, ceramiki, materiałów nieżelaznych i stopów.

Ocena

Klasa ściernicy określa, jak mocno spoiwo utrzymuje ziarna ścierne razem, a także wpływa zarówno na szybkość ścierania ziaren, jak i na jakość wykończenia powierzchni.

Ziarna ścierne wcinają się w powierzchnię obrabianego przedmiotu, usuwając materiał w postaci niewielkich wiórów; w trakcie pracy ulegają one zużyciu w miejscach tnących, odsłaniając w ich miejsce nowe punkty tnące. Z biegiem czasu tarcie między obrabianym przedmiotem a materiałem ściernym powoduje nagrzewanie się; ostatecznie prowadzi to do pękania ziaren, na których odsłaniają się nowe punkty tnące.

Wybór odpowiedniego gatunku do danego zastosowania zależy zarówno od obrabianego materiału, jak i od jego twardości. Ogólnie rzecz biorąc, twarde i potencjalnie kruche materiały wymagają drobniejszych ziarnistości o bardziej miękkich gatunkach, aby uniknąć nadmiernego zużycia ziaren ściernych; w przypadku materiałów miękkich i plastycznych lepsze wyniki można uzyskać, stosując tarcze o ziarnistości od średniej do grubej.

Pory

Porowate ściernice umożliwiają swobodny przepływ chłodziwa i regulują wytwarzanie ciepła, dzięki czemu materiały ścierne pozostają ostre, a temperatura jest pod kontrolą. Jeśli jednak pory ściernicy nie są wystarczająco duże, by zapewnić skuteczne odprowadzanie chłodziwa, może ona z czasem ulec zatkaniu i stracić swoją skuteczność.

Wiązania muszą również utrzymywać spójność i zapewniać wystarczające odstępy między ziarnami ściernymi. Bez odpowiedniej porowatości i odstępów materiał ścierny może przedwcześnie się zużywać i zapełniać się wiórami, tracąc skuteczność i zapychając się resztkami materiału.

Spoiwo zeszklone w niskiej temperaturze, opracowane specjalnie w celu zminimalizowania jego reaktywności chemicznej z węglikiem krzemu, zostało połączone z pustymi w środku kulkami ceramicznymi w celu wytworzenia wysoce skutecznych tarcz ściernych, nadających się do szlifowania tytanu oraz miękkich materiałów występujących w precyzyjnych elementach metalowych, takich jak kompozyty. Tarcze te zapewniają znakomite wyniki szlifowania.

Zielony węglik krzemu przewyższa czarny węglik krzemu pod względem szlifowania twardych i kruchych materiałów, takich jak węglik wolframu, szkło optyczne i ceramika. Różowy tlenek glinu topiony idealnie nadaje się do obrabianych elementów wymagających wysokiej jakości powierzchni, takich jak narzędzia, przyrządy, gwinty lub elementy gwintowane.