Онлайн консультація: roks.com.ua

Ваш кошик порожній

Существует ряд устойчивых мифов об использовании алмазного инструмента в приложении клиночной тематики. Одни утверждают, что алмазы – это универсальный инструмент на все случаи жизни и его наличие само по себе исключает использование каких-либо других абразивов, другие – что алмазные бруски работают очень грубо и оставляют после себя настолько сильные повреждений режущей кромки (РК), что убрать их последующей обработкой не представляется возможным. Надо сказать, что алмазный инструмент, как и любой другой, бывает разным и оптимальность его использования ограничивается совершенно определенными сферами применения.

Связка. Для того, чтобы разобраться какие бывают алмазные бруски и в чем особенность их работы рассмотрим, как ни странно, изначально связку, которая в них применяется. Основными связками, которые широко используются, являются: гальваническая, металлическая и органическая. На рисунках показаны структурные отличия инструмента на этих связках:

                              

Бруски с гальваническим напылением (DMT пластины) имеют одно- или многослойное (как правило 2-3 слоя) алмазное покрытие в никелевой связке, нанесенное на жесткий опорный корпус. Алмазы верхнего слоя на две трети своего размера утоплены в связку, тем самым обеспечивается как надежная фиксация зерна в никеле, так высокая абразивная способность, выступающего далеко за пределы связки алмазного зерна. Инструмент на такой основе очень эффективен при проведении грубых обдирочных работ, обеспечивает быстрый съем металла за короткое время. Именно благодаря такому инструменту алмаз получил свою «дурную славу», как абразив крайне производительный, но оставляющий глубокие трудно выводимые риски и многочисленные зоны механических напряжений. Никелевая связка и опорный корпус создают очень жесткую основу, не прощающую излишнего давления на инструмент.

Контроль давления. При сильном нажиме на рабочую область бруска алмазы могут быстро разрушиться и/или выкрошиться из никелевой связки и брусок быстро прийдет в негодность без возможности восстановления. Чтобы избежать преждевременного выхода из строя, существуют четкие рекомендации и требования к режимам применения хонинговальных брусков – т.е. нормируется давление нажима и скорость возвратно-поступательного движения: 

Обрабатываемый материал

Скорость возвратно-поступательного движения, м/мин

Давление прижима брусков, кг/см кв.

Сталь

8-15

3-10

Чугун

10-20

5-15

Режимы актуальны при применении СОЖ, состоящего из 70% керосина и 30% веретенного масла.

Если скорость возвратно-поступательного движения при ручной заточке превысить наврятли получиться, то выйти за рамки допустимого давления вполне реально. Поэтому, если заточка производиться вручную (не в точильных станках, типа Hapstone, Apex и т.п.) рекомендуется проверить силу давления просто нажав на обычные весы с той же силой, с которой давите на заготовку. После этого оценив площадь обрабатываемой поверхности можно откорректировать силу нажима. Если заточка производиться в станке типа «апксоида», то прикинуть давление на плоскость подвода уже намного сложнее, поскольку тяга точильного станка вместе с держателем камня представляет из себя сложный рычаг, который многократно увеличивает давление на область обработки. В таком случае нажим на абразивный брусок (на рукоять направляющей с держателем) должен быть намного меньше и контролироваться еще более тщательно.

В отличии от жесткой поверхности DMT пластин, алмазы в брусках на органической связке посажены более глубоко в связующий материал и за счет относительной мягкости органики могут демпфировать, до определенной степени, излишние давление на абразив. В таких брусках алмазные зерна распределены по всему объему связки и поэтому, если абразивная способность снизилась по причине выкрашивания или разрушения алмазов – ее можно восстановить удалив отработанный слой и оголив новые алмазные зерна на рабочей поверхности. Таким же образом можно восстанавливать исказившуюся в ходе работы геометрию. Бруски на органической связке работают намного более мягче (их рекомендуют, в основном, для доводочных операций – финишных этапов шлифовки и полировки), чем на гальванической, производительность съема металла меньше, но и дефекты и повреждения, оставляемые ими на поверхности металла менее ощутимые. Работа с алмазными брусками на органической связке напоминает по ощущениям работу на водных камнях.

Алмазные бруски на металлической связке по своим потребительским качествам занимают среднее положение между брусками на органической и гальванической связками. Металлическая связка также заполнена абразивным зерном по всему объему бруска, поэтому возможно восстановить абразивную способность рабочей поверхности обрабатывая ее шлифшкуркой либо протраливая в растворах, воздействующих на медные сплавы, например, в хлорном железе.

Итак, даже если учитывать только фактор наличия у алмазных брусков различных видов связок, можно сказать, что работают они (алмазы) очень по-разному и нельзя говорить ни об их супер универсальности, ни о таком же сверх негативном разрушительном воздействии на РК. Отличающиеся по связке алмазные бруски предназначены для решения различных довольно узкопрофильных задач. Завершая тему связок, приведем классификатор обозначений их типов и основных сфер применения: 

Органические связки

В2-01 (Б1)

Чистовое шлифование и доводка твёрдосплавного инструмента с   охлаждением и без него. Шлифование твёрдосплавных деталей.

В2-02 (Б156)

Обработка твёрдого сплава, твёрдого сплава совместно со сталью и   некоторых неметаллических материалов при силовом шлифовании.

В1-01 (БП2)

Чистовое шлифование и доводка твёрдосплавного инструмента, совместно   с касанием стальной державки на повышенных режимах с охлаждением и без него.

В1-09 (БСТ)

Заточка   инструмента из безвольфрамовых твёрдых сплавов, а также других сверхтвёрдых   материалов.

B1-111 (В1-11П-1)

Заточка и   доводка деревообрабатывающего твёрдосплавного инструмента на повышенных   режимах с охлаждением и без него

B1-112   (B1-11П-2)

Заточка и   доводка деревообрабатывающего твёрдосплавного инструмента на повышенных   режимах с охлаждением и без него

В1-13

Шлифование,   заточка и доводка твёрдосплавного инструмента.

В2-02 (01)

Обработка   твердого сплава, твердый сплав совместно со сталью.

В3-01 (БР)

Доводка   твердого сплава, закаленных сталей, полупроводниковых материалов и др.

 Металлические связки

М2-01 (М1)

Плоского,   круглого, внутреннего, продольного шлифования изделий из твёрдых   неметаллических материалов - стекла, керамики, мрамора, гранита,   полупроводниковых материалов.

М1-01 (МВ1)

Шлифование   титановых сплавов, шлифование, заточка и доводка твёрдосплавного инструмента.

М3-04 (МН-1)

Обработка   технического стекла.

М2-02

Обработка и   резка керамики, стекла, кварца, полудрагоценных камней, полупроводниковых и   других материалов.

М-300

Обработка   оптического и технического стекла.

М2-09 (М016)

Шлифование титановых   сплавов, быстрорежущей сталей, высокопрочных закалённых чугунов.

М3-08

Обработка   технического стекла.

М5-01

Хонингование   закалённых легированных сталей.

М5-04

Хонингование   сталей и чугунов.

М5-05

Хонингование   легированных сталей.

М5-06

Хонингование   серых и легированных чугунов.

 В скобках указаны старые аббревиатуры.

 Относительная концентрация. Насколько сильно влияет тип связки на характеристики алмазного инструмента - мы разобрались. Теперь перейдем, собственно, алмазам. В техническом паспорте, который обязательно должен прилагаться к хонинговальному бруску, кроме типа связки указывается и такой параметр, как относительная концентрация алмазов в алмазоносном слое. Это чрезвычайно важный параметр алмазного инструмента, который сильно влияет его режущую способность, производительность, срок службы и стоимость. Концентрация алмазов чаще всего составляет 100%, но может быть как меньше, так и больше указанного значения. Единицей веса алмазов является карат (ct). Если перевести в привычные нам граммы, то 1ct = 0,2 г. Если привязываться к количественному содержанию алмазов в единице объема, то их относительная концентрация будет определяться, как показано в таблице: 

Весовое содержание алмазов в алмазоносном слое (ct/см3)

Относительная   концентрация алмаза

25%

50%

75%

100%

150%

Вес алмаза в   каратах на 1см3 алмазоносного слоя, (ct/1см3)

1,1

2,2

3,3

4,4

6,6

 

Также существует привязка относительной концентрации к объёмному содержанию алмазов в алмазоносном слое: 

Объёмное содержание алмазов в алмазоносном слое (%)

Относительная   концентрация алмаза

25%

50%

75%

100%

150%

Объём,   занимаемый алмазным порошком, в алмазоносном слое (%)

6,25

12,5

18,75

25,0

37,5

 

Алмазные порошки – это основа и сама суть алмазного хонинговального инструмента. У большинства алмазный порошок ассоциируется с кучкой маленьких граненных бриллиантов. На самом деле, взгляд через микроскоп на алмазный порошок, не прошедший специальной очистки и селекции открывает довольно неприглядную картину.   Нужно сказать, что алмазный порошок изготавливают как из природных, так и из искусственных алмазов. Причем до 80 % всех технических алмазов идет на изготовление именно алмазных порошков. Изначально, после получения, алмазы подвергаются стадийному дроблению с поэтапным отсевом и классификацией для грубой селекции на размерные фракции зерна. После этого этапа, селектированный по размеру зерна алмазный порошок не обладает нужными качествами для изготовления абразивного инструмента, но он дешев и может в таком виде продаваться и использоваться для кустарного производства. Поэтому, дешевый алмазный инструмент, не имеющий технического паспорта и указания конкретного имени завода производителя, как правило, работает плохо и служит недолго.

Итак, после этапа дробления алмазный порошок должен быть прежде всего очищен от примесей, которых в нем, надо сказать, немало. Они представляют из себя загрязнения минерального и органического происхождения, а так же примеси различных металлов. Металлические примеси и органические остатки удаляют термической обработкой (нагрев до 500 °С) и последующей промывкой в растворах минеральных кислот. Чтобы избавиться от минеральных загрязнений – разного рода кварцитов, корунда и т.п. – термическую обработку ведут в едком натре, при этом с минеральными примесями образуются растворимые в воде вещества. Завершается процесс очистки промывкой в горячей дистиллированной воде и сушкой. Успешной очистка считается, если примесей в алмазном порошке остается не более 1% в массовом эквиваленте.

Далее идет процесс окончательного рассева – наиболее трудоемкая и дорогостоящая процедура получения изометрического по размеру класса алмазного порошка. Дело в том, что форма полученных после очистки алмазных частиц – очень разная. Она может быть продолговатой, пластинчатой, овальной, остроугольной, встречаются поликристаллические частицы и т.д. Изначально рассев настолько многообразных по форме частиц – очень сложная задача. Рассев алмазных порошков осуществляется на стандартных ситах-встряхивателях со сложной программой вращательных и колебательных движений. Применяется как сухой, так и мокрый рассев. Кроме механического рассева применяют разделение на фракции в специальных центрифугах, а также используют классифицирующие устройства, где селекция производится по скорости падения частиц в жидких средах (метод отстаивания). Для получения более однородных по размеру и форме частиц применяют воздушные классификаторы (в качестве разделительной среды используют воздушные потоки). В итоге, только после проведения всех указанных процессов, значительно утратившие в своем объеме по сравнению с изначальным значением фракции порошков пригодны для изготовления высококачественного алмазного инструмента.

Классификация. Алмазные порошки из природных и синтетических алмазов разделяют на две группы: шлифпорошки и микропорошки. Природные алмазы обозначаются аббревиатурой - А, а синтетические – АС (алмаз синтетический). Третья буква указывает на определенные свойства данного порошка, например: В – высокопрочный, Р - прочный, О – обычный и т.д. По сферам применения и особенностям использования шлифпорошки классифицируются как:

  • АСО - в основном, применяется для изготовления инструментов на органических связках;
  • АСР - применяется для изготовления инструмента на металлических и керамических связках;
  • АСВ - для изготовления инструмента на металлических связках, который работает при повышенных удельных нагрузках;
  • АСК - для инструментов, обрабатывающих минералы;
  • АСС - изготовление бурового инструмента, инструмента для правки абразивных кругов и резки корунда.

В данном перечислении марок шлифпорошков, хрупкостьалмазов уменьшается, а прочность увеличивается. Природные алмазы (марка А) используют для изготовления инструмента на металлических и органических связках.

Микропорошкиернистостьмикропорошков в мкм для всех марок алмазов одинакова: 60/40, 40/28, 28/20, 20/14, 14/10, 10/7, 7/5, 5/3, 3/2, 2/1, 1/0) выпускают следующих марок:

  • АСМ и АСН - синтетические алмазы;
  • AM и АН - природные алмазы.

 

Ниже в таблице приведены марки алмазных шлифпорошков и микропорошков, их краткая характеристика и рекомендуемые области применения.

Марка алмазного порошка

Характеристика

Область рекомендуемого применения

Шлифпорошки

АС4 (АСР)

Из синтетических алмазов, зерна которых представлены агрегатами и   сростками

Изготовление инструментов на органической связке, применяемых при   обработке твёрдых сплавов, заточке трердосплавного инструмента

АС6 (АСB)

Из синтетических алмазов, зёрна которых представлены отдельными   кристаллами с развитой поверхностью, агрегатами и сростками

Изготовление инструмента на металлических и органических связках,   работающих при повышенных нагрузках, применяемых при обработке твёрдых   сплавов, заточке твёрдосплавного инструмента

АС15 (АСК)

То же, зёрна которых представлены агрегатами и сростками (не более 60%), а   также удлинёнными кристаллами с коэффициентом формы зёрен не более 1,6

Изготовление инструмента на металических и органических связках,   работающих в тяжёлых условиях при обработке твёрдого сплава, керамики,   стекла, кварца и других труднообрабатываемых материалов

АС20

То же, зёрна которых представлены агрегатами и сростками (не более 40%), а   также удлинёнными кристаллами с коэффициентом формы зёрен не более 1,5

Изготовление инструмента на металических и органических связках,   работающих в тяжёлых условиях при обработке твёрдого сплава, керамики,   стекла, кварца и других труднообрабатываемых материалов

АС32 (АСС)

Зёрна представлены в основном хорошо огранёнными цельными кристаллами (не   менее 12%), обломками кристаллов, сростками, агрегатами (не более 15%) с   коэффициентом формы зерна не более 1,2

Изготовление инструмента на металлических связках, применяемого для   шлифования камня, резки лёгких горных пород, обработки стекла, рубина,   хонингования деталей машин

Микропорошки

АСМ

Из синтетических алмазов нормальной абразивной способности

Изготовление паст и суспензий. Для доводки и полирования деталей машин и приборов   из твёрдых сплавов, чугуна, керамики, стекла, полупроводниковых материалов

АСН

Из синтетических алмазов повышенной абразивной способности

Изготовление инструмента на металлических и органических связках, паст,   суспензий. Для доводки и полирования твёрдых и сверхтвёрдых   труднообрабатываемых материалов, корунда, керамики, алмазов, драгоценных и   полудрагоценных камней, стекла, деталей машин и приборов из твердых   сплавов, чугуна

Субмикропорошки

АСМ5

Из синтетических алмазов зернистостью:

      
  • 1/0,5        мкм
  •   
  • 0,5/0        мкм
  •   
  • 0,3/0        мкм

Изготовление паст, суспензий, а также применение в свободном состоянии для   финишной полировки твёрдых материалов, корунда, керамики, алмазов,   драгоценных камней и полупроводниковых материалов

В завершении разговора об алмазных порошков хотелось бы отметить, что алмаз имеет чрезвычайно высокий модуль упругости. Этого говорит о том, что использовать алмазный порошок в чистом виде, без какого-либо СОЖ или хотя бы просто керосина, например, для шаржирования поверхности притира – нельзя. Не зацепившиеся за рабочую поверхность алмазы, просто отпружинят от притира, что приведет к очень большой их потере.

Режимы работы и особенности применения алмазных хонинговальных брусков. Вернемся еще раз к вопросу – так ли необходимы алмазные бруски для заточки ножей или все же можно обойтись без них, как, собственно, человечество с успехом и обходилось многие тысячелетия своей истории. Сильно не углубляясь в вопрос, можно с уверенностью сказать – да, на сегодняшний день алмаз необходим и часто незаменим при работе с режущим инструментом. Хотя бы из-за того, что содержание ванадия в современных клиночные сталях может подбираться к 10%, а содержание вольфрама может быть уже далеко за  10%. Точить ножи из таких сталей – непростая задача и часто алмазу в таких случаях трудно найти альтернативу. Не говоря уже о простом углероде. Сталь – это сплав железа с углеродом, в котором количество углерода составляет от 0,1 до 2,14 %. А в современных порошковых сталях содержание углерода может вдвое превышать  верхнюю отметку в 2,14%, формально переводя их уже в разряд чугуна.

Большим плюсом алмазных брусков является неизменная в периоде эксплуатации геометрия рабочей поверхности (гальваническая и металлическая связки), а так же их высокая абразивная способность.

Абразивный   материал

Абразивная   способность (по прибору Миндта)

Расход   абразива га съем 1г твердого сплава, мг

Микротвердость,  кгс/мм2

Алмаз синтетический

1

2-8

10100

Карбид бора

0,50   – 0,60

1000-2000

4000—4250

Карбид кремния

0,25   – 0,45

3000-18000

2900—3500

Электрокорунд

0,14   – 0,16

-

2000—2200

Здесь еще раз хотелось бы предостеречь от использования дешевых алмазных брусков. Поскольку технология производства алмазных абразивов достаточно дорогостоящая – этот инструмент не может быть дешевым. Брусок, изготовленный в кустарных условиях, без выдержки технологических процессов и из зерна сомнительного качества – утратит свою абразивную способность буквально на глазах. Высококачественный алмазный брусок имеет изначально повышенную агрессивность реза из-за излишне сильно выступающих над рабочей поверхностью зерен. В ходе работы такие зерна либо обламываются, либо выкрашиваются из связки и через непродолжительное время стартовой эксплуатации брусок выходит, что называется, на свой номинальный рез и в таком состоянии должен служить очень долго.

В заключении приведем некоторые справочные материалы, которые могут быть полезными при работе с алмазными хонинговальными брусками:

Рекомендуемые припуски и достигаемая чистота обработанной поверхности:

 

 

 

 

 

 

 

Соответствие зернистости алмазных порошков отечественных и зарубежных стандартов и их применение по видам обработки:

Вид обработки

Стандарт   Украины ДСТУ 3292-95, мкм

Международный   стандарт ISO 565, мкм

Стандарт   США ANSI B 74-16, меш

Обозначение   по международному стандарту FEPA

Черновое шлифование

400/315
  315/250
  250/200
  200/160
  160/125

425/355
  300/250
  250/212
  121/180
  180/150

40/45
  50/60
  60/70
  70/80
  80/100

D 426
  D 301
  D 251
  D 213
  D 181

Чистовое
  шлифование


  125/100
  100/80

105/125
  125/106
  106/90

100/120
  120/140
  140/170

D 151
  D 126
  D 107

Тонкое
  шлифование

80/63
 
  63/50
  50/40

90/75
  75/63
  63/53
  53/45
  45/38

170/200
  200/230
  230/270
  270/325
  325/400

D 91
  D 76
  D 64
  D 54
  D 46

Тонкое
  шлифование, полирование

60/40
  40/28
  28/20
  20/14
  14/10
  10/7
  7/5
  5/3

 

500
  550
  650
  1100
  1500
  1700
  3000
  4000

M 63
  M 40
  M 25
  M 16
  M 16
  M 10
  M 6.3
  M 4.0

 



Список бажань:
Список бажань порожній

Порівняння товарів:
Товари для порівняння не обрано


Підписка на новини:




догори
Рокс © 2007-2019. Всі права захищені