Абразивные материалы

abraziv 3АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, шлифовальные, точильные и полировальные материалы для обдирки, сглаживания и полировки поверхностей. В связи с ростом металлообрабатывающей промышленности с каждым годом растет и мировое потребление абразивных материалов. Техника, используя в самых разнообразных видах естественные абразивные материалы, стремится получить искусственный продукт, приближающийся по своим свойствам к непревзойденному пока алмазу.

  

Естественные  абразивные материалы

Алмаз (твердость 10) — наиболее ценный по своим абразивным свойствам материал. Лучшим считается его черная разность - карбонадо (карбонат), добываемая в Бразилии и на острове Борнео. Второе место занимает борт - радиально-лучистая разновидность алмаза. Применяется в кристаллах для резания стекла, для сверления стали и твердых каменных пород, в порошке - для натравки металлических сверл и пил при обработке твердого камня, а также для шлифовки и полировки самого.

Корунд (твердость 9) и наждак (твердость 7-9). Корунд - кристаллическая разность глинозема. Наждак - горная порода, состоящая из тесной смеси корунда, окислов железа и силикатов. Добытая корундовая и наждачная руда измельчается, обогащается и сортируется по величине зерна. Применяется и в порошке и для изготовления из него искусственных кругов, брусков и шкурок. Пемза — пузыристое вулканическое стекло. Для шлифовки пригодна пемза с тонкими пластинками стекла, образующими перегородки между ячейками. Самая лучшая пемза - с острова Липари, близ Сицилии. Применяется в кусках для шлифовки дерева, мягких камней и металлов. Точильные, шлифовальные и полировальные камни представляют собою главным образом разного рода песчаники и кварциты. Абразивная способность зависит от формы зерен кварца, количества и состава цемента. Хороший камень д. б. равномерно зернистым с остроконечными зернами кварца. Точильные камни и бруски для заточки грубых инструментов (топоров, кос) делаются из тонкозернистого песчаника или глинистых сланцев.

Кварц и кремень (твердость 7) с раковистым изломом, при раскалывании дают остроугольные частицы. Применяются в порошке для обработки мягких камней (мрамор), в пескоструйных аппаратах для обработки металла и для очистки камней в строительном деле и для изготовления шлифовальных шкурок. Из кремневых конкреций изготовляются шары для шаровых мельниц.

Полевой шпат (твердость 6) в размолотом виде, наклеенный на полотно или бумагу, применяется в тех случаях, когда требуется мягкий шлифовальный материал. Красный железняк в особо чистых разностях применяется для полирования железа и стекла.

Трепел и инфузорная земля применяются в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

 

Искусственные абразивные материалы

abraziv 4Карборунд (твердость 9,5), карбид кремния, впервые получен Ачесоном в электрической печи в 1891 г. Применяется в порошке различных номеров и для изготовления искусственных кругов и шкурок.

Алундум, алоксит, новодиамантин (твердость 9) - искусственный корунд, получаемый в электрической печи из боксита, наждака. Тот или иной продукт получается в зависимости от условий кристаллизации и скорости охлаждения.

Дробленая сталь и железо применяются для обработки мягкого камня.

Стекло в измельченном виде наклеивается на бумагу и полотно.

Крокус красный (железный) получается прокаливанием щавелевокислого железа; полировальный порошок для металла и стекла.

Крокус зеленый (окись хрома) — для полировки твердых камней (кварц, агат, нефрит). Кроме того, применяются в небольшом количестве для полировки: магнезия, итальянский порошок (оловянная кислота), графит, мел. В последние годы стали употреблять еще мало известные карбид титана и воломит-карбид вольфрама.

 

Использование абразивных материалов

abraziv 11) Для приготовления сплошных более или менее крупных единиц - кругов, брусков и оселков - из естественного камня, а также искусственных из измельченных до определенных размеров зерен карборундов, наждака, корунда и алундума, сцементированных разными вяжущими веществами (каучук, магнезиальный цемент, жидкое стекло, керамиковая масса). Искусственные круги, благодаря возможности произвольного выбора шлифовального материала, размеров его частиц и цемента, приобретают все большее и большее значение.

2) В виде порошков различных номеров, натравливаемых на металл, дерево и войлок. Корунд, наждак и алундум сортируются пропусканием через сита с определенным числом отверстий на 1 п. дм. (меш), - например №№40, 60, 100 и т. д. пропущены через сита с 40, 60 и 100 отверстиями в 1 дм. Более тонкие номера получаются отстаиванием и определяются количеством времени (минут - 1, 5, 10, 20, 30, 60), затраченным на отстой.

3) Для изготовления шлифовальных бумажных и полотняных шкурок наклеиванием на их поверхность шлифовального материала с определенными размерами частиц.

 

Применение абразивных материалов

Применяются абразивные материалы для обработки металла, камня, стекла, дерева, кости и кожи. Пригодность абразивных материалов зависит исключительно от физических и кристаллографических свойств; особенно важное значение имеет способность их разламываться при истирании на остроугольные частицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивных материалов зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также и от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причем твердость абразивных материалов должна быть выше твердости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом же).

Твердость минерала обычно сравнивается со шкалой твердости Мооса:

1—тальк,
2—гипс,
3—кальций,
4—плавиковый шпат,
5—апатит,
6—полевой шпат,
7—кварц,
8—топаз,
9— корунд,
10—алмаз.


Пригодность абразивных материалов для обработки обычно определяется практической пробой, т.к. не существует других выработанных и стандартизированных методов.

 

Абразивные материалы в СССР

До первой мировой войны русская промышленность пользовалась исключительно иностранным наждаком и карборундом. Единственный завод Струка, в Петербурге, «Ильич», изготовлял шлифовальные круги из иностранного материала. В связи с современными разработками наждака и корунда на Урале представляется возможность не только освободиться от иностранного материала, но и экспортировать собственный наждак. Намечающиеся мощные гидроэлектрические установки, давая дешевую энергию, смогут способствовать развитию в СССР производства искусственных абразивных материалов из технического боксита.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 - 1927 г.