Абразивные насадки, их виды и конструкция

Абразивные насадки – основной конструктивный элемент заточного, зачистного и полировального инструмента, от которого зависят его рабочие свойства. Для того чтобы пользоваться ими не требуется специальных знаний – достаточно установить и начать работать. Однако для пытливого ума никогда не будет лишним знание природы вещей, тем более, если это поможет достичь лучших результатов.

Основы конструкции абразивных насадок

В основе принципа работы абразивных насадок лежит способность более твёрдых материалов разрушать менее твёрдые. Вопрос лишь в том, на каком уровне происходит это разрушение. Если, например, снимать резцом стружку, то это макроуровень, поскольку толщина снимаемого материала такова, что в нем содержится неразрушенная кристаллическая структура. Заточка, зачистка и полировка – это механическое разрушение на микроуровне, когда вещество дробится на отдельные элементы – кристаллы или молекулы, являющиеся его основой. Поэтому для такого процесса необходим режущий инструмент, размер которого сравним с ними. Таковым является зерно, состоящее из одного или нескольких кристаллов. Чем оно больше, тем больше величина производимых им разрушений.

Получают абразивное зерно двумя способами:

• Дроблением различных твёрдых материалов, имеющих кристаллическую структуру. Например, корунда.

• Синтезом. Так получают искусственные алмазы.

Совокупность кристаллических зёрен называют абразивным порошком. Для удобства пользования им его формуют в массив. По способу объединения зёрен насадки бывают двух типов:

• Созданные на основе иных материалов, которые используются как площадка для размещения абразивного порошка. Например, наклеиванием на бумагу или ткань.

• Объединённые в массив в ходе физического или физико-химического процесса. Например, путём прессования или спекания.

Абразивные насадки на подкладках

Большинству они известны с детства, с уроков труда, когда ученикам вручалась так называемая шкурка для зачистки всего, что произведено их шаловливыми ручками. В качестве подкладки могут использоваться различные материалы:

• Бумага.

• Картон – в этом случае насадки называют фибровыми.

• Ткань.

• Полимерные плёнки или искусственный каучук.

• Нетканые материалы.

• Сталь.

Для закрепления абразивного порошка на основе используются различные клеи – как натурального, так и синтетического происхождения, а также так называемая полимерная связка, когда зёрна абразива «топятся» в массе расплавленного синтетического вещества – это слишком упрощённое объяснение, но мы не будем вдаваться в подробности. В нетканых материалах зерна абразива как бы запутываются в волокнах и удерживаются в них за счёт сил межатомного взаимодействия, примером которых является сила поверхностного натяжения, свойственная жидкостям.

Абразивы на основе синтетических алмазов являются их смесью с металлическим порошком, обычно кобальтом. Объёмное соотношение одного вещества с другим определяет сферу применения алмазного инструмента. Например, в напылении рабочих кромок зачистных чашек содержится не более 5% алмазного порошка. А для сверления или резания их объём увеличивают до 15%. Наличие металла дает возможность закрепить абразив на металлической же основе методом гальванопластики или термического спекания, используемого в порошковой металлургии.

Абразивные насадки на подкладках обладают рядом положительных свойств:

• Они относительно дёшевы.

• Их размеры не уменьшаются в процессе работы, поэтому скорость резания остаётся неизменной, а это влияет на качество обработки поверхности.

Во время использования по прямому назначению кромки зерна абразива обламываются – они становятся более гладкими, а также выкрашиваются из основы. Это приводит к потере своих рабочих свойств. Кроме того, промежутки между зёрнами могут забиваться как их обломками, так и частицами обрабатываемого материала, особенно в том случае, если он обладает вязкостью. Для предотвращения так называемого засаливания абразивной насадки её поверхность обрабатывается поверхностно-активными веществами.

В зависимости от гигроскопических свойств подложки обработка материалов может производиться как исключительно сухим способом, так и с применением различных эмульсий.

Абразивные массивы

Массивы формируются из абразивного порошка методом прессования, спекания, соединения клеевой массой или сочетанием этих способов. Так делают наждачные и отрезные круги, а также режущие элементы алмазного инструмента. Они бывают любой формы – не только дисковой, но и конусной, шарообразной, цилиндрической, прямоугольной.

Обычно при изготовлении абразивных массивов сразу же предусматривается возможность их закрепления на шпинделе. Например, по центру делается отверстие. Или массу формуют вокруг металлического стержня, который можно закрепить в патроне дрели – очень популярный вид зачистного инструмента, называемый шарошкой.

Массив абразива из, например, корунда, может быть как сплошным, так и армированным сеткой из стекловолокна. Такой приём используют, например, для увеличения прочности отрезных дисков болгарок. Однако, если она используется для заточки ответственных деталей, – резцов, свёрл, то каркаса в ней нет, ведь он может повлиять на качество работы.

Массивы алмазных режущих кромок получают прессованием при высоких температурах металлического порошка, в котором содержится фактически алмазная пыль – размер режущих фракций измеряется микронами. После этого их закрепляют на металлической же оправке – трубке, чашке или диске методом точечной сварки. Редко, но это встречается, их приклеивают.

Основным недостатком массивов является то, что по мере износа от них остаётся часть, которую невозможно использовать в силу конструктивных особенностей инструмента. Например, отрезной диск болгарки, в конце концов, уменьшается до такой степени, что её корпус упирается в деталь. Однако такой остаток обладает теми же свойствами, что и целый диск. Но это ещё половина беды, ведь диск дёшев. Гораздо хуже, когда наждаком пользуются до тех пор, пока на шпинделе ещё что-то вертится. При этом не учитывают, что угловая скорость увеличивается и затачиваемый инструмент начинает «гореть» – его рабочие кромки перегреваются и теряют свои режущие свойства.

Разновидностью абразивных массивов можно считать и различные насадки из натурального волоса – войлочные, шерстяные. Их рабочие возможности основаны на свойствах кератина – органического вещества, по твёрдости не уступающего корунду.

Конструктивное исполнение абразивных насадок

В недавнем прошлом единственным видом абразивов на подкладке была так называемая шкурка. Её продавали листами, из которых по желанию можно было вырезать круг и закрепить его на упругой чашке из комплекта поставки дрели. Сейчас ассортимент таких абразивных насадок значительно расширился и их можно использовать без дополнительной подготовки.

• Фибровые диски. Абразив нанесён на бумагу или плотный картон, в центре имеется отверстие для болта, посредством которого диск закрепляется на чашке.

• Диски для шлифовальных машин с «липучкой». На тыльной стороне подложки диска наклеен войлок, который надёжно сцепляется с липучкой на чашке шлифмашинки. На диске может быть несколько отверстий для отвода пыли, которые должны совпадать с такими же отверстиями в чашке, что зависит от модели и бренда инструмента.

• Лепестковые диски для болгарок. На базовом круге из стекловолокна приклеено несколько десятков лепестков из обычной шкурки. Лепестки перекрывают края другу друга, образуя своеобразную ромашку. Их расположение таково, что при вращении они скользят «по шерсти» и не задираются. На отверстии диска сделана традиционная для болгарок оковка из металла для прочности. Диск гибкий, им можно эффективно зачищать поверхности со сложным рельефом, это просто находка для кузовного ремонта.

• Зачистные чашки с алмазным напылением. Ещё один вид насадок для болгарок. Они похожи на металлическую тарелку. Секторы с алмазным напылением могут быть в виде прямоугольников или сегментов спирали. Используются для зачистки бетонных и кирпичных стен.

Абразивные насадки из массива во многом сохранили свою прежнюю конфигурацию. В ассортименте есть наждачные диски для заточных станков, а также для болгарок. Последние отличаются наличием металлической оправки отверстия для шпинделя. Диски для болгарок обычно имеют внутренний каркас из стекловолоконной сетки. Ведь скорость вращения шпинделя у них выше, чем у заточных станков, поэтому риск разлёта осколков диска гораздо больше.

Алмазные кромки на режущих дисках для болгарок и штроборезов делают методом напыления. Об их назначении может сказать конструкция основы. Например, если прорезей между сегментами нет, диск монолитный, то он предназначен для резки с принудительным охлаждением жидкостью. Прорези необходимы для компенсации тепловых деформаций, такие диски используются для сухой резки. Чем больше прорезь, тем легче из зоны реза удаляется шлам. Поэтому у дисков для бетона они в два раза шире, чем у тех, что предназначены для резки шифера или кирпича. А у тех, что применяются для резки мрамора эти прорези не шире миллиметра.

Источник: https://servismakita.ru/remont/

Статья по теме: Что такое шлифование?