1.6.4. Абразивные материалы

Абразивами называются вещества, применяемые при обра­ботке твердых тел для резания, сверления, шлифования и поли­рования.

Абразивные материалы делятся на естественные и искусствен­ные. К естественным относятся алмаз, кварц, наждак, корунд, трепел, известь и др., а к искусственным —электрокорунд, кар­биды кремния и бора, синтетические алмазы, окись хрома и др.

Естественные материалы.

Алмаз Из кристаллов и их осколков изготавливают однолезвийные режущие инструменты и алмазно-металлические карандаши для правки шлифовальных кругов. Из классифицированных алмазных порошков изготавливают абразивно-алмазные инструменты для обработки цветного камня.

Кварц Применяется для изготовления шлифовальных шкурок на бу­мажной и тканевой основах и в виде шлифовальных зерен в сво­бодном состоянии.

Наждак —Предназначен для изготовления наждачного полотна и брусков.

Корунд —Естественный корунд имеет ограниченное применение и используется главным образом в виде порошков и паст для доводочных операций.

Трепел — рыхлая несцементированная кремнистая поро­да, содержащая 75—90% водного кремнезема SiO₂. Обладает высокой прочностью. Легко растирается в тончайший порошок. Применяется для полирования цветного камня и само цветов.

Известь — мягкий и тонкий полирующий материал, более известный под названием венской извести. Получается в резуль­тате обжига известняка СаС0₃ и очистки от примесей песка и гли­ны путем отмачивания.

Хвощ —естественный абразив. Он растет в виде тра­вянистых побегов, стебли которых расчленены на правильно чередующиеся узлы и полые междоузлия. Стебли хвоща покрыты волосками, пропитанными кремнеземом, который придает им особую прочность и абразивную способность. После специального приготовления хвощ применяется для шлифования изделий из мягкого камня.

Искусственные материалы. Наибольшее распространение в про­мышленности находят искусственные абразивные материалы, отличающиеся высокой твердостью и однородностью состава. Они являются основными полуфабрикатами для изготовления различ­ных видов абразивных инструментов.

Электрокорунд Применяется для тонкого шлифования цветного камня.

Карбид кремния—Порошки карбида кремния применяют для грубой и средней шлифовки цветного камня. Из зерен зеленого карбида кремния изготавливают абразивные инструменты и пасты.

Синтетический алмаз (АС) имеет то же строение, что и природный; физико-механические свойства синтетических алмазов хороших сортов аналогичны свойствам природных алма­зов.

По ГОСТ 9206—70 синтетические алмазы выпускают пяти марок:

АСО — зерна с наиболее развитой режущей поверхностью, повышенной хрупкости; рекомендуются для инструментов на органических связках;

АСР — зерна меньшей хрупкости и большей прочности по сравнению с АСО; рекомендуются для инструментов на керами­ческих и металлических связках;

АСВ — зерна меньшей хрупкости и большей прочности по сравнению с марками АСО и АСР; рекомендуются для инстру­ментов на металлических связках, работающих при повышенных удельных нагрузках;

АСК — зерна меньшей хрупкости и большей прочности по сравнению с марками АСО, АСР и АСВ; рекомендуются для ин­струментов на металлических связках, применяемых в особо тяжелых условиях (обработка гранита, мрамора и других цвет­ных камней).

АСС — зерна наибольшей прочности по сравнению со всеми указанными выше марками; рекомендуются для правки абразив­ных кругов и резки корунда.

Из алмазных классифицированных порошков изготавливаются абразивно-алмазные инструменты.

Карбид бора — Карбид бора в виде порошка применяется при ультразвуко­вой обработке изделий из камней и в виде паст — для опера­ции доводки.

Окись хрома — порошок темно-зеленого цвета, полу­чаемый из бихромата калия и порошкообразной серы. Применя­ется в полировальных операциях при обработке цветного камня и самоцветов.

Окись железа — тонкий однородный полировальный порошок, состоящий в основном из кристаллической окиси же­леза. Применяется для полирова­ния.

Окись алюминия (глинозем) — мелкодисперсный аб­разивный материал, идущий для изготовления шлифовальных и доводочных паст для средних пород камня.

Зернистость. Совокупность однородных по крупности зерен называется зернистостью. По ГОСТ 3647—71 абразивный мате­риал делят на шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки.

Существенное влияние на качество и производительность технологических операций при обработке камня оказывает одно­родность размеров зерен в пределах данного номера зернистости абразива. Зерна крупнее допустимых создают царапины, а наличие большого процента зерен мельче допустимых снижает про­изводительность труда в данной операции.

Твердость. Абразивные материалы должны иметь более вы­сокую твердость, чем обрабатываемый материал. Устанавливают ее методом вдавливания в абразивный материал алмазной пира­миды с углом при вершине 136°. В этом случае микротвердость определяют на приборе ПМТ-3.

Кроме металла и абразивных материалов при обработке цветного камня большое значение имеют такие вспомогательные материалы, как склеивающие, охлаждающие, промывающие, раст­воряющие, а также смазывающие составы.

Для приклеивания войлока, фетра к фланцам или планшайбам применяют шеллак, сургуч и эпоксидный клей.

Для промывки —обезжиривания готового изделия из цветного камня применяется спирт марки «А» (ГОСТ 17299 —71). При обработке камня абразивно-алмазным инструментом при­меняют смазывающую охлаждающую жидкость (СОЖ) на ос­нове эмульсола.