Абразивы — это твердые измельченные частицы, предназначенные для механической обработки различных материалов. Острые ребра абразивов превосходят по жесткости обрабатываемое изделие, за счет чего грани истирают плоскость заготовки. Используются, как в свободном виде (порошки, паста), так и в сцепленном, где зерна представляют собой структурообразующую поверхность. Такое распределение зерна вдоль полотна называется «плотностью насыпки».
Абразивные инструменты в металлообработке применяются для подготовки поверхности (грубая обдирка, снятие фаски, удаление заусенцев), в финишной отделке (полировка, шлифовка, хонингование, притирка), а также в разрезании металла.
Классификация
При выборе абразивного материала в первую очередь надо смотреть на твердость. Твердость — способность материала сопротивляться физическому воздействию другого тела. Согласно 10-ти бальной шкале Мооса, самым твердым является алмаз, за ним идет карбид бора (9,5 баллов), корунд, карбид кремния и электрокорунд — 9, кварц — 8, гипс — 2, тальк — 1 балл.
Зерна имеют разнообразные формы: изометрическая (габариты фракции одинаковы), мечевидная, пластинчатая. А по плотности классифицируются на:
- Жесткие: отрезные круги, шлифовальные круги, бруски.
- Мягкие: наждачная бумага, лента шлифовальная, стальная вата.
- Порошковые: паста, свободное зерно.
По происхождению абразивов выделяют две группы:
- Природные (естественные), к которым относятся наждак, корунд, алмаз, пемза или кварц.
- Искусственные (синтетические) — эльбор, электрокорунд, карборунд и синтетический алмаз.
Природные абразивные материалы
Алмаз представляет собой кристаллическую решетку из чистого углерода, поэтому во время трения зерно распадается на остроугольные частицы, а не затупляется. В основном, технологический алмаз используется для заточки других инструментов или в качестве составного компонента отрезных дисков, благодаря своей износостойкости.
Гранат — природный минерал, преимущественно состоящий из окиси алюминия и кремния. Востребован в производстве шкурок для гладкого чистового шлифования мягких материалов. По физико-механическим свойствам ничуть не уступает современному электрокорунду, но стоит в разы дешевле.
Корунд — горная порода из окиси алюминия с примесями. Чем тверже зерно, тем меньше в составе железа. Обладает жёсткими гранями и поэтому используется в черновой обработке металла, где надо быстро снять толстый слой материала.
Наждак — смесь мелкого корундового порошка с магнезитом и такими минералами, как магнитный железняк, гематит, полевой шпат. Непрочность соединений обусловлена коротким сроком эксплуатации. Однако, именно наждачная бумага является самым распространенным абразивом в бытовом использовании.
Кварц — минерал из оксида кремния, подходит для изготовления порошкообразных смесей.