Material abrasiu: les característiques, l'aplicació

La humanitat ha estat conscient d'abrasius durant molts mil·lennis. Les persones utilitzen pedres i sorra per donar forma i esmolar ganivets, llances i puntes de fletxa i hams. La primera va ser una pedra arenisca abrasiva, en la qual el paper de l'ingredient actiu va jugar petits grans de quars. Fins al descobriment de formes de processar aquest material és de metall abrasiu va plantejar la possibilitat que el desenvolupament de tota la humanitat, ja que la gent simplement no hi ha altra manera de fer les eines per al treball i les armes.

Què és des d'un punt de vista físic,

Típicament abrasius són minerals molt dures, que estan situats a la part superior de l'escala de Mohs de duresa - de quars per al diamant. Però fins i tot materials tous poden realitzar aquesta funció. Esponges, bicarbonat de sodi i ossos de fruita poden amb bona raó per trucar abrasius. Amb ells ens trobem en una base diària, i la seva importància en la vida quotidiana és gran.

En alguns processos, que poden ser utilitzats?

material abrasiu es diu sovint pel que no causa de les seves propietats físiques, ia causa de la naturalesa del seu ús. Hi ha diverses classes d'aquests processos. En particular arenadora el major nombre de materials poden ser utilitzats, que en condicions normals no s'expressen tenir propietats abrasives. Aquest equip utilitza un corrent d'aire de gran abast o l'aigua, en la qual es mou a alta velocitat petites partícules d'alguns compostos. En alguns casos, una malla abrasiva, exerceix el paper de filtre d'helicòpter.

màquines de raig de sorra s'utilitzen per al polit i acabat final de les peces i productes acabats. Açò pot prendre pràcticament qualsevol material abrasiu de la closca d'nous i llavors de cultius hortícoles, petxines de mol·luscs i una altra matèria orgànica a les peces més petites d'acer, escòria, vidre o bicarbonat de sodi.

components principals

La sorra de sílice és el més popular per als ponts de neteja abrasiva i altres estructures d'acer. Per tant hi ha un tractament molt eficaç contra l'oxidació, el que millora significativament la durabilitat de les estructures d'enginyeria. Aquest procés requereix un alt abrasius densitat. Com a regla, el tractament d'estructures metàl·liques implica l'ús d'aire comprimit. Ell exerceix el paper d'un accelerador de partícules i no té efectes corrosius addicionals.

No obstant això, en alguns casos, es pot utilitzar, i aigua. En particular, en netejar les estructures de formigó. Pràcticament totes les estructures construïdes a la zona de la franja costanera, necessiten periòdicament. El fet que la seva superfície augmenta amb el temps una gruixuda capa de sal i altres compostos corrosius. d'aigua dolça, que anteriorment es va afegir el material apropiat (abrasiu) no només els elimina amb formigó, però també produeix "dessalació". Un cop més, aquesta acció augmenta significativament la vida dels serveis d'edificis.

Polit productes acabats

Pulido - que és el procés més important en què Abrasius demanda és extremadament ampli. Com a regla general, per dur a la perfecció els productes acabats o d'alguns components utilitzant pasta especial o rodes toves, i el compost a base de resines sintètiques. Exigeix fins i tot una simple esponja abrasiva. L'òxid de ceri, diamant, sílice, òxid de ferro i òxid de crom - compostos que s'usen més freqüentment en l'actualitat.

Novakulit (roques silícies densos) - també una bona matèria primera per als materials de polit. L'òxid de ceri és el mineral més abundant utilitzat per al polit de vidre. Aquesta connexió que no ratlli, però es presta suavitat i brillantor. En els últims anys, però, Karbid Kremniya i diamants sintètics d'aquest cada vegada més utilitzats. Basant-se en ells, es va fer una cinta abrasiva especialment car i eficient. Està molt ben adaptat per al tractament de la majoria dels materials "capritxoses".

L'ús de camps magnètics

En els últims anys, cada vegada més àmpliament en la indústria estan començant a practicar el procés de rectificat abrasiu. Per a això, no utilitzi aigua a pressió o aire comprimit: diminutes partícules abrasives que suren en un camp magnètic potent, que forma una "mola". Aquest mètode s'utilitza en enginyeria de precisió, ja que es pot utilitzar per polir i afinar els detalls, que normalment serien massa cars per processar i / o per un llarg temps. Com abrasiu compost d'alumini més comunament utilitzat amb els metalls que tenen aquesta propietat.

tècniques de polit magnetoreológico

Quan no s'utilitza generalment mètode de polit reològic d'eina abrasiva "física". Els materials es barregen amb els líquids en els quals estan moviment més gruixut sota la influència de camps elèctrics. Aquest mètode és similar en molts aspectes a la descrita anteriorment, també s'utilitza per al tractament de certes parts en enginyeria de precisió i indústries similars.

Generalment, en els últims anys en la producció estan començant cada vegada més a utilitzar abrasius, pre-barrejats amb líquids o resines sintètiques. Un bon exemple - GOI humiteja pasta abrasiva sobre la base de òxid de crom. Des de fa temps es coneix, però només en els últims anys de prestar especial atenció. La raó és simple - el baix cost d'aquest compost i la seva alta eficiència durant el polit. A més, els actes de pasta lleugerament abrasiu sobre el material a tractar, sense ratllar o danyar-lo.

Moles abrasives per esmoladores angulars ( "búlgars")

S'utilitzen no només per al polit. Abrasius encara es poden tallar en un material especialment resistent. Amb aquesta finalitat, rodes abrasives fines es fan sobre la base d'òxid d'alumini i resines fenòliques. En casos rars, un metall mola. Aquestes eines són indispensables, en particular en l'extracció de pedreres de marbre. El fet que aquest mineral és molt dens, pobrament a les serres de tall convencional.

Com ja hem esmentat, s'utilitza per al tall d'òxid d'alumini, Karbid Kremniya, diamant sintètic i carbur de bor. D'aquests, la mola es pot fer, incloent la forma d'un full de serra especial per a materials d'alta resistència.

Les principals eines utilitzades per a la indústria

Per tant, aquests compostos necessiten ser esmolades, polit, tall de materials. La indústria moderna sovint utilitza eina abrasiva d'origen artificial. La raó d'això - cost relativament baix dels sintètics. compostos naturals que es produeixen són molt més cars. Entre ells és repetidament contacte dit òxid d'alumini i Karbid Kremniya, zircònia i els anomenats superabrasivos (diamant o de nitrur de bor).

Excepcions són rars i estan representats principalment per corindó. Ell és molt car, i el seu ús en la producció d'una prou limitada. En una diamants naturals encara més rarament utilitzats no aptes per al polit causa de la grandària extremadament petit, o defectes estructurals.

L'evolució d'abrasius industrials

La història d'abrasius industrials per els queixals es va iniciar amb els minerals naturals - quars i silici, així com corindó. És aquesta última, per cert, per primera vegada i es va fer conegut com "Emery". Va ser la primera barra de l'abrasiu. Denegació de minerals naturals es va iniciar en la primera meitat del segle XX i va ser gairebé completat pel final de la mateixa. El punt aquí no només va ser l'alt cost dels materials naturals. El fet que tots ells tenen propietats ben definides que el canvi no ha sortit. abrasius sintètics també iniciades sota certes condicions, pot ser bastant diferent i més adequat per resoldre alguns problemes inusuals.

Per exemple, per mitjà de les noves tecnologies es poden crear compost amb una forma de la partícula semblant a una cinta. Aquest material és ideal per a la seva aplicació a la superfície de les rodes de polit. A més, és possible crear completament nous materials, mitjançant la combinació de, per exemple, òxid de titani amb compostos d'alumini. Aquests abrasius són ideals per al tractament de superfícies especialment dures.

Quan hi havia un "gran avanç abrasiu" en la indústria?

La producció moderna d'abrasius, incloent l'alliberament de queixal i pells d'esmeril, és difícil de descriure perquè del pes de marques comercials i patents, que en molts casos descriuen el mateix producte. La clau per a aquest tipus de conflictes és senzill - perquè les menors diferències en la composició química poden registrar una nova imatge de marca. Però el que és la base d'abrasius sintètics, i quan la indústria tenia la possibilitat d'utilitzar la seva massa?

Realment esdeveniment significatiu va ser l'obertura de carbur de silici - un mineral, que no es troba en la naturalesa. Creació d'una alúmina sintètica en 1890 només estimulat començament de la investigació en aquesta àrea. A la fi de 1920 òxid d'alumini sintètic, Karbid Kremniya, granat i esmeril són els principals abrasius industrials.

Però el veritable avanç es va produir el 1938. Llavors es va fer possible produir alúmina químicament pura, que es troba immediatament àmplia aplicació en l'enginyeria mecànica. Aviat es va fer evident que una barreja de zircònia i alúmina és ideal per a treballs complicats en tall dels graus de metalls molt durs. Realment és una pols abrasiu únic: es manté una alta eficiència, però és relativament barat. Avui palma també manté tot alúmina sintètica, la preservació de l'estructura de bauxita microcristal·lina original dels materials de partida. En particular, tan únic Cubitron ™ va ser creat, així com abrasius basat en ceràmica sota la marca SolGel ™.

En "el millor amic de l'noia" del

diamant natural - la pedra abrasiva més antiga. Es va fer popular en la dècada de 1930. Tom tenia raó per dues raons. En primer lloc, abans que els volums de producció de diamants va ser insignificant i només físicament no podia cobrir les creixents necessitats de la indústria. En segon lloc, en relació amb un agut sentit de la imminència de la guerra, molts països van començar a buscar amb urgència formes de processar carbur de tungstè amb l'ajuda de màquines. Aquesta substància s'utilitza encara en la producció de nuclis de armor- projectils penetrants.

El problema ha estat poc realista en la duresa del material que l'abrasió simplement no prendre. Un estudi realitzat el 1960 per General Electric, ha portat a l'aparició dels diamants sintètics. Al final, la investigació en aquesta àrea que condueix a l'obertura del nitrur de bor cúbic, CBN. Aquest compost, que té una duresa de diamant, és àmpliament utilitzat en la fabricació d'altres abrasius, ja que pot ser pràcticament mol en pols d'acer de grau dur.

Per descomptat, tots aquests abrasius, a més de totes les seves propietats notables, tenen un gran desavantatge - el cost. Una recent excepció és abrasiu Abral, sintetitzat preocupació europea Pechiney. Aquesta companyia ha desenvolupat una mena de "substitut del diamant", que, a poc inferior a ells en la duresa guanya considerablement en el preu.

Però no només la indústria dels abrasius s'han mogut cap endavant. Materials de gran importància es van utilitzar com a base per a la seva aplicació. En particular, quan es va crear la baquelita, l'oportunitat de produir més llum, però queixals duradors. Molen uniformement i abrasius distribueixen millor en el seu volum intern. Proporciona molt millor qualitat de processament de materials.

paper de vidre

tela d'esmeril utilitza com la base, teixits artificials i naturals, pel·lícules, i fins i tot paper normal, fibres de la tela reforçada. En alguns casos, el "nazhdachku" es va preparar mitjançant la impregnació d'una solució a base de resines fenòliques o d'aigua (amb l'addició d'abrasius, és clar) de la tela. També es pot obtenir esponja abrasiva. Aquestes eines són àmpliament coneguts per gairebé tothom, ens enfrontem a ells constantment i cada dia.

Hem descrit les moltes aplicacions d'aquests materials. Però el fet és que la majoria d'ells no s'enfronten l'home mitjana al carrer en absolut en les seves vides. Per exemple, molta gent sap sobre les pedres d'esmolar, pals o el mateix paper de vidre, algú va utilitzar malla abrasiva. Però molt poca gent coneix els tipus específics de substàncies que s'utilitzen, per exemple, coixinets de fabricants de ganivets d'alta qualitat o dels tipus d'acer superduro. L'última, per cert, la llar d'esmolar gairebé irreal. "Maquineta" perquè ells necessiten molt especial.

Per a algunes tasques encaixar un o altre abrasiu?

Per a les necessitats específiques requerides superabrasivo, que ja hem esmentat breument més amunt. També es presenten en forma de pells de vidre, raspalls abrasius, discos i cercles. Per tant, els fabricants d'acer són alúmina i carbur de silici en la producció de fulles de grau estàndard. La producció en massa també en general requereix un ús més ampli de les màquines de sorrejament: acer inoxidable, rodaments de boles d'alliberament i el tractament en massa, especialment de fusta dura. No obstant això, en la majoria dels casos, els fabricants segueixen sent lleials a "la vella" alúmina. Aquesta pols abrasiu és barat, però és molt eficaç.

Al final de

Abrasius, exerceixen directament o indirectament un paper en la producció de gairebé totes les coses que les persones s'enfronten cada dia. En particular, sense ells impossible crear edificis de alumini anoditzat, que són tan populars entre els fans dels productes "Apple". Cal no oblidar que una simple pedra de moldre "molinets" o fins i tot un paper de vidre ordinària - el fruit de moltes generacions de científics i artesans es reuneixen i organitzen els seus coneixements durant molts anys.

Les empreses productores de diversos tipus d'abrasius, rodes d'esmolar i de vidre, utilitzant els coneixements teòrics, que són presents en moltes indústries relacionades. Ells són guiats per les dades obtingudes en l'estudi de la ceràmica, àmpliament es practiquen aplicat química, física i metal·lúrgia. Els abrasius són sempre útils - que són una característica clau del cicle de producció moderna de moltes empreses.