Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Август » 29 » Наждачная бумага. Абразивные материалы.
18:47
Наждачная бумага. Абразивные материалы.

     Обработка наждачной бумагой заключается в шлифовании поверхности, то есть, снятии слоя материала путем срезания гранями абразивного материала. То есть, это одна из разновидностей резания с использованием порошкового абразивного материала. Главное отличие от обычного резания заключается в большом числе и малом размере режущих граней, число которых достигает десятков и сотней тысяч.
       Первоначально для тонкой обработки материалов использовали тонкие сыромятные кожи низкого качества (в том числе, обрезки). На кожу наносили порошковый абразив, и проводили обработку. С тех пор наждачную бумагу иногда называют “шкуркой”. Один из опытных мастеров, имени которого история не сохранила, заметил, что песок (который тогда использовали в качестве абразива) прилипает на внутренний слой кожи, что заметно повышает долговечность инструмента. Примерно в то же время были изобретены первые виды животного клея – мездровый и казеиновый. Мездровый клей производят путем вываривания белковых фракций из костей и сухожилий животных. Приклеивание песка на тонкие кожи при помощи мездрового клея можно считать днем рождения наждачной бумаги в нашем сегодняшнем понимании.
       Впоследствии стали использовать вместо кожи ткань (с развитием текстильной промышленности в средние века), а затем и бумагу (в ходе эволюции целлюлозно-бумажной промышленности в середине 19-го века). Кроме классического мездрового клея, и других животных клеев, стали использовать синтетические клеи. Приклейку абразивного материала к носителю стали производить под прессом, в начале винтовым, затем гидравлическим. Сегодня процесс приклеивания производят при нагревании, при помощи реактопластовых полиэфирных клеев. Стоимость клея подчас достигает 20-40% стоимости готовой наждачной бумаги.
         Все типы наждачной бумаги можно грубо классифицировать по типу используемого абразивного материала, а так же, по зернистости абразива (размеру зерен). Для повышения эффективности обработки, стремятся использовать зерна кубической, призматической, или трапециевидной формы. Это позволяет достичь хороших режущих качеств граней кристаллов, при однородности поверхности, а так же, прочном скреплении частиц абразива с носителем. Очень сложно достичь однородной формы всех частичек абразива, этого достигают модернизацией и настройкой оборудования для дробления кускового абразива. Первоначально использовали природные минералы, главным образом силикатные породы типа гранита или базальта. Но, они оказались недостаточно прочные из-за неоднородности кристаллической решетки смешанной соли (практически все камни это сплавленные смешанные соли вулканического происхождения). Большей прочностью обладает кварцевый песок, безупречная острота граней сочетается с малой адгезией к большинству клеев, кроме того, кварцевый песок дает очень острые осколки, являющиеся канцерогенами, да и природных залежей кварцевого песка не так много, как хотелось бы.
       Наиболее широкое применение среди абразивных материалов нашли наждаки, то есть, минерал на основе оксида алюминия. Оксид алюминия получается при вулканической высокотемпературной обработке под высоким давлением белой глины (включающей много гидроксида алюминия). Чем больше в оксиде алюминия примесей, тем больше его цвет отличается от прозрачно-бежевых кристаллов. Бежевый оттенок кристаллам расплавленного оксида алюминия придают неоднородности кристаллической решетки, что обусловлено недостаточным давлением при плавлении материала. Чистого оксида алюминия никогда не встречается в природе, всегда есть примеси, красноватые и коричневые оттенки обусловлены примесями железа, голубые оттенки чаще всего дают никель и ванадий, хром чаще всего дает зеленые оттенки, молибден, в зависимости от концентрации и природы анионов дает синие или фиолетовые оттенки. В сумме получается сложный букет, в котором однозначно можно сказать лишь о примерном содержании всех примесей в сумме. Чем больше примесей в наждаке, тем его частицы менее твердые и менее хрупкие. Чем наждак содержит больше оксида алюминия, тем он реже встречается и дороже стоит. Для производства наждачной бумаги для древесины, особенно, с крупным абразивом, используются различные марки наждака.
       Для производства тонкой наждачной бумаги, тем более, для обработки металлов, используют практически чистый оксида алюминия, так называемый электрокорунд белый. Обозначается ЭБ-00, где нули это размер частиц абразива. Прессованием в форме из электрокорундов производят точильные бруски, абразивные круги, дефибрерные камни, и другой абразивный инструмент. Ток же, он используется для производства наждачной бумаги.
       Износ наждачной бумаги обусловлен крошением частиц абразива, разрывом материала носителя, отрывом абразива от клеевого шва. Кроме того, частицы абразива нагреваются от трения при резании, что вызывает сильный нагрев частиц абразива, это ускоряет растрескивание кристалликов абразива, и вызывает ускоренное старение полимерной матрицы клеевого шва (из-за перегрева частиц абразива не используют термопластичные клеи).
         По мере износа частиц абразива и обнажения материала носителя, происходит снижение вклада резания (шлифовки) в процесс обработки, одновременно происходит увеличение вклада затирки (полировки). Как Вы наверняка знаете, процесс шлифовки обусловлен срезанием материала частичками абразива, а полировка обусловлена оплавлением и выгоранием материала выступающих неровностей за счет тепла от трения. На практике происходит сложная комбинация процессов резания, затирки, термической деструкции, химических превращений и пр. видов обработки материала.
     Для обеспечения высокой производительности процесса обработки, и достаточно высокой чистоты поверхности, следует в начале проводить обработку самым крупным номером наждачной бумаги, затем переходить к более тонким шкуркам. Номера наждачной бумаги зависят от размера частиц абразива, и изменяются от М-5/Н-00 (абразив диаметром 0,003-0,005 мм) до 80-Н (частицы абразива вплоть до 1 мм).

         

        Обычно, для обеспечения прочности носителя, при использовании более крупного абразива используют более толстый и прочный носитель, до размера частиц абразива 0,1 мм могут применять и бумажный и тканевый носитель, для более крупных частиц абразива применяют только тканевый носитель.

Категория: Химия элементов | Просмотров: 313 | Добавил: Chemadm | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]