Типы абразивных материалов

Абразивы делятся на две основные группы: обычные абразивы и суперабразивы.

Обычные абразивы - это, в основном, материалы из оксида алюминия и карбида кремния, подробно представленные в статье "Абразивные материалы".

Суперабразивы включают природные и синтетические алмазы и кубический нитрид бора. В сравнении с обычными суперабразивы являются более дорогими, но и более твердыми и износостойкими материалами. Важным отличием суперабразивов является их исключительная теплопроводность (в шесть раз теплопроводнее меди), в то время как обычные абразивы, являясь разновидностью керамики, изолируют и совершенно не проводят тепло.

Суперабразивы обладают высокой способностью рассеивания, что позволяет им очень быстро поглощать тепло. Процесс обработки суперабразивами можно назвать - "холодное шлифование".

Будучи во много раз тверже и выносливее обычных абразивов, суперабразивы, тем не менее, не могут быть использованы во всех без исключения операциях. Каждый из типов материалов занимает свою нишу в механической обработке.

Абразивы из оксида алюминия делятся на спекаемый (обычный) и керамический оксид алюминия. Керамический оксид алюминия получают методом распыления расплава глинозема и иногда поэтому называют его "гранулированным".

Спекаемый оксид алюминия - самый распространенный и недорогой абразив, используемый при шлифовании как мягких, так и твердых материалов, с малым или большим объемом удаляемого материала, при грубой и чистовой обработке. Хорошо используется для шлифования закаленных сталей и суперсплавов на основе никеля.

Керамический оксид алюминия лучше используется в операциях, когда нагрузка на каждое зерно в "пятне контакта" очень велика. Наиболее подходит для цилиндрического шлифования больших поверхностей. Не годится для операций с большой величиной длины дуги контакта и малой нагрузкой на зерно, например для внутреннего и плоского шлифования. Однако, модифицированный керамический оксид алюминия вполне подходит для шлифования вязкой нержавеющей стали и высокотемпературных сплавов, так же при большой длине дуги контакта.

Абразивы из карбида кремния - это чрезвычайно острые зерна, имеющие агрессивную форму. Лучше всего подходят для шлифования вольфрамовых твердосплавных материалов, керамики. Благодаря остроте используется для обработки мягких и волокнистых материалов, таких как медь, бронза, алюминий, пластик, дерево и т.д.

Абразивы из природных и синтетических алмазов не пригодны для шлифования сталей, но более подходят для обработки цветных металлов и, частично, изделий из керамики.

Кубический нитрид бора (далее - нитрид бора), как и алмазы, является дорогим материалом, в 50 раз превышающий стоимость обычных абразивов, но при этом, обладая большей выносливостью, способен обработать в 100 раз больше деталей. Инструмент из нитрида бора обрабатывает твердые стали с наименьшим износом. Идеально подходит для обработки твердых и закаленных сталей, например для внутреннего шлифования канавок подшипников. Сохраняет свою форму и редко требует правки, которая является дорогостоящей процедурой. Нитрид бора реагирует с водой, поэтому для охлаждения лучше использовать жидкости на основе гликоля или синтетическое масло.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681

Д.Е. Пачевский А.И. Бобров А.В. Паринов В.В. Сокольников