Виды связки абразивного инструмента
Вид связки абразивного инструмента имеет большое значение для его прочности и режима работы. В производстве абразивных инструментов применяются два вида связок: неорганические (минерального происхождения) и органические. К органическим связкам относятся бакелитовая, вулканитовая, глифталевая, эпоксидная и поливинилформалевая.
Неорганические (керамические) связки чаще всего представляют собой многокомпонентные смеси, составленные в определенных пропорциях из измельченных сырых материалов: огнеупорной глины, плавней (полевого шпата, борного стекла), талька и ряда других материалов. В целях повышения пластичности и формуемости в абразивнокерамические массы добавляются клеящие вещества: жидкое стекло, декстрин и др. Применяются также и однокомпонентные связки (фриттованные сплавленные), представляющие собой стекло.
Керамические связки обладают высокой огнеупорностью, водоупорностью, химической стойкостью и относительно высокой прочностью. В зависимости от поведения в процессе термической обработки они делятся на плавящиеся (стекловидные) и спекающиеся (фарфоровидные). Плавящиеся связки после остывания превращаются в стекло, спекающиеся расплавляются только частично и по своему составу и состоянию близки к фарфору. Абразивные инструменты из электрокорунда изготовляются на плавящейся, а из карбида кремния - на спекающейся связках. Плавящиеся связки взаимодействуют с абразивными зернами и поэтому обеспечивают большую прочность абразивных инструментов.
Абразивные инструменты на керамической связке в настоящее время имеют несколько большее применение, чем инструменты на органической связке, хотя технология их изготовления сложнее и отличается более длительным циклом по сравнению с технологией изготовления инструментов на других связках. Недостатком керамической связки является ее высокая хрупкость, вследствие чего круги на этой связке не могут использоваться при ударных нагрузках (обдирочное и силовое шлифование).
Из органических связок наибольшее распространение получила бакелитовая. Абразивный инструмент, изготовленный на жидком и порошкообразном бакелите, обладает более высокой прочностью, особенно на сжатие, чем инструмент на керамической связке, и достаточной упругостью. Высокая прочность бакелитовой связки позволяет изготовленному на ней абразивному инструменту работать при больших скоростях резания. Так, круги на бакелитовой связке, армированные стеклосеткой, работают со скоростью до 80 м/с и более. Такие круги применяются для обдирочного шлифования и абразивной отрезки. Бакелитовая связка обладает малой теплостойкостью, выгорая при длительном нагревании при температуре 250-300° С.
Абразивные инструменты на бакелитовой связке изготовляются из нормального электрокорунда и черного карбида кремния, реже из белого электрокорунда и зеленого карбида кремния. Они могут быть изготовлены различных типов и размеров, в том числе в виде очень тонких кругов (до десятых долей миллиметра), предназначенных для абразивной прорезки и отрезки.
Однако бакелитовая связка недостаточно устойчива против действия охлаждающих жидкостей, содержащих щелочные растворы. Поэтому охлаждающая жидкость, применяемая для абразивных инструментов на бакелитовой связке, не должна содержать более 1,5% щелочного раствора. Для уменьшения вредного воздействия щелочных растворов, а также для лучшего стока охлаждающей жидкости поверхность кругов на бакелитовой связке иногда покрывают серой или суриком, окрашивают лаком или какой-либо водонепроницаемой краской. Иногда для этой цели применяется поверхностная пропитка круга парафином.
Вулканитовая связка обладает большой эластичностью и упругостью, поэтому круги, изготовленные на ней, применимы не только для предварительного шлифования, по и для окончательных операций шлифования, а также для абразивного полирования.
В абразивных инструментах на вулканитовой связке, ввиду их большей эластичности по сравнению с инструментами на бакелитовой и керамической связках, при увеличении давления на обрабатываемую заготовку абразивные зерна углубляются в связку и режут с меньшей глубиной, вследствие чего эти инструменты широко применяют на чистовых операциях абразивной обработки.
Благодаря плотному строению круги на вулканитовой связке, изготовленные вальцеванием, незаменимы при бесцентровом шлифовании в качестве ведущих кругов, а также при работах, где создаются большие боковые давления, например при заточке игл кардоленты, при прорезке и отрезке.
Круги на вулканитовой связке в отличие от кругов на керамических связках могут быть изготовлены очень тонкими (десятые доли миллиметра) при относительно большом диаметре (150- 200 мм).