Właściwy dobór narzędzia ściernego

Występująca w praktyce przemysłowej różnorodność operacji szlifierskich i stosowanych szlifierek oraz odmienne warunki poszczególnych procesów szlifowania, rodzaju obrabianego materiału i wymagań odnośnie obrabianej powierzchni, powodują że dobór optymalnego narzędzia nie jest zadaniem prostym.
Duże znaczenie we właściwym doborze ma doświadczenie producenta. ANDRE istnieje na rynku wiele lat i ma dla swoich Klientów gotowe rozwiązania.
Na wstępnym etapie warto jednak stosować się do podstawowych reguł doboru.

Podstawowe reguły doboru charakterystyki technicznej narzędzia ściernego

1. Materiał obrabiany

• skład chemiczny • twardość • rodzaj obróbki poprzedzającej operację szlifowania

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• materiał ścierny
• ogólnie do szlifowania stali i żeliwa ciągliwego stosowane są ścierniwa elektrokorundowe
• do węglików spiekanych, materiałów ceramicznych, betonu, twardego, kruchego żeliwa itp. stosowane są węgliki krzemu
• numer ziarna
• do materiałów twardych i kruchych stosowane jest ziarno drobne
• do materiałów miękkich i ciągliwych - ziarno grube
• twardość narzędzia ściernego
• niskie stopnie twardości narzędzia do twardego materiału
• wyższe stopnie twardości narzędzia do materiałów miękkich

2. Rodzaj i charakter operacji szlifierskiej

• szlifowanie zgrubne (zdzieranie) • przecinanie • szlifowanie precyzyjne (wstępne, bądź wykańczające) a co za tym idzie: wielkość naddatku materiału do zeszlifowania i pożądana chropowatość powierzchni

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• numer ziarna
• grube ziarno do szybkiego usuwania dużych naddatków, dużych głębokości skrawania i wykończenia powierzchni o dużej chropowatości
• drobne ziarno do dokładnego wykończenia powierzchni, o małej chropowatości
• spoiwo
• szlifowanie precyzyjne spoiwa ceramiczne, ale i spoiwa żywiczne pozwalające na dokładne wykończenie powierzchni
• szlifowanie zgrubne i przecinanie - wyłącznie spoiwa żywiczne oraz żywiczne wzmocnione mechanicznie. Przy niskich prędkościach roboczych do zgrubnego szlifowania stosuje się też spoiwa ceramiczne.

3. Robocza prędkość ściernicy

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• spoiwo
• Standardowe ściernice płaskie ze spoiwem ceramicznym przeznaczone są do pracy z prędkością konwencjonalną 35 [m/s].
• Prędkości podwyższone wynoszą: 35 < V =< 50 [m/s] - zależnie od spoiwa
• Prędkości wysokie: 50 < V =< 100 [m/s]
• Dla spoiwa żywicznego prędkość konwencjonalna wynosi odpowiednio 35, 40 i 50 [m/s].
• Prędkości podwyższone wynoszą: 50 < V =< 63 [m/s]
• Prędkości wysokie: 63 < V =< 80, 100 [m/s]
Uwagi:
Podwyższanie prędkości roboczej ściernicy powoduje wzrost jej “twardości dynamicznej” i odwrotnie, obniżając prędkość uzyskuje się efekt bardziej miękkiego szlifowania.
W sprawie dopuszczenia ściernic do podwyższonych i wysokich prędkości roboczych, wymagany jest kontakt z producentem.
Nie wolno przekraczać dopuszczalnej prędkości pracy podanej na ściernicy.

4. Wielkość powierzchni kontaktu narzędzia ściernego z materiałem obrabianym

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• numer ziarna
• drobne ziarna dla niewielkich, wąskich powierzchni kontaktu
• grube ziarna dla dużej powierzchni kontaktu
• twardość narzędzia ściernego
• wyższy stopień twardości dla małych, wąskich powierzchni kontaktu i odwrotnie

5. Szlifowanie “na sucho” czy z chłodzeniem

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• twardość narzędzia ściernego
• przy szlifowaniu z użyciem chłodziwa jako regułę dopuszcza się użycie narzędzi ściernych o stopień twardszych niż przy szlifowaniu na sucho

6. Stopień trudności operacji szlifowania

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• materiał ścierny
• w ciężkich warunkach obróbki zgrubnej (zdzierania) stosuje się elektrokorund zwykły 95A i elektrokorund cyrkonowy zra oraz węglik krzemu czarny 98C
• kruche, delikatne materiały ścierne: elektrokorundy szlachetny biały 99A, chromowy cra, monkorund m i ich mieszaniny stosuje się do wykańczającego szlifowania twardych hartowanych stali wyższej jakości
• ścierniwa pośrednie: elektrokorund półszlachetny 97A i mieszaniny stosuje się w operacjach szlifowania o przeciętnym stopniu trudności i do realizacji zadań specjalnych
• węglik krzemu zielony 99C stosowany jest do szlifowania węglików spiekanych i materiałów ceramicznych.

7. Moc szlifierki

Ma to znaczenie, gdy dobieramy:
• twardość ściernicy
• na szlifierkach o wyższej mocy stosuje się ściernice o wyższym stopniu twardości
Uwagi:
Jeżeli moc silnika napędu głównego szlifierki nie jest wystarczająca, wtedy prędkość obrotowa ściernicy będzie zmniejszona, a to pociąga zmniejszenie zdolności skrawnych ściernicy, co z kolei może wywołać wzrost nacisków, wzrost temperatury, a w konsekwencji doprowadzić do uszkodzenia ściernicy.
Przykład: szlifierka przecinarka powinna dysponować mocą rzędu 3 [kW] na 100 [mm] średnicy ściernicy, co oznacza całkowitą moc silnika napędu głównego rzędu 9 [kW] dla ściernicy 41 - 300.

8. Orientacyjna zależność chropowatości powierzchni od numeru ziarna ściernego

Chropowatość powierzchni - cecha powierzchni ciała stałego oznaczająca rozpoznawalne optyczne lub wyczuwalne mechaniczne nierówności powierzchni. Wielkość chropowatości powierzchni zależy od rodzaju materiału i przede wszystkim od rodzaju jego obróbki.

Czynniki dodatkowe mające wpływ na wynik szlifowania

Ważne są:
• parametry szlifowania: posuw, prędkość przedmiotu obrabianego, głębokość skrawania
• właściwości szlifierek: sztywność, stan techniczny, naciski podczas szlifowania
• parametry i warunki obciągania
• kwalifikacje operatora - szlifierza

Wskazówki praktyczne

Zapisz charakterystykę narzędzia ściernego i nazwę jej producenta, którą właśnie montujesz na szlifierce. Jeżeli jest odpowiednio dobrana do realizacji zadania technologicznego wystarczy powtórzyć zamówienie narzędzia ściernego. Jeżeli nie będziesz zadowolony z wyników będzie stanowić materiał wyjściowy do analizy z serwisem dostawcy.

Pamiętaj, że mechaniczna zamiana symboli oznaczeń narzędzi ściernych różnych dostawców na oznaczenie firmy ANDRE może stanowić pewne przybliżenie właściwości, nie dając gwarancji uzyskania wyników obróbki na poprzednim poziomie. Wiąże się to ściśle z odmiennościami i specyfiką technologii różnych producentów, stosowanych przez nich surowców i parametrów procesu. Zmusza to do sprawdzenia narzędzi nowego dostawcy w konkretnych warunkach szlifowania, szczególnie przed zamówieniem większej partii.

Uwaga:
Przykłady zastosowania konkretnych charakterystyk narzędzi ściernych do różnych materiałów i operacji szlifowania zamieszczone zostały w kartach katalogowych.

Przedstawione reguły nie są pozbawione wyjątków, jednak w przeważającej większości znajdują potwierdzenie w praktyce.