Rodzajów narzędzi ściernych jest naprawdę wiele. Wyróżnić można ściernice tarczowe, pilniki, segmenty, osełki, kształtki, pastylki, druty, taśmy, a także pasy. W większości przypadków takie materiały ścierne pokryte są specjalnymi ziarnami, które zwie się ścierniwami. Mają one odmienne parametry techniczne, w tym granulację, a szczegóły na ten temat przedstawiamy w dalszych częściach artykułu. Poznasz z niego najpopularniejsze typu ziaren ściernych stosowanych obecnie w wysokiej klasy narzędziach ściernych.
Czym są ziarna narzędzi ściernych?
Ziarna ścierne to nic innego jak ścierniwa, będące częścią roboczą różnego rodzaju narzędzi ściernych. Przygotowywane są one z różnych minerałów, które właśnie mają za zadanie wykonywanie określonej obróbki zwanej skrawaniem. Możliwe jest to dzięki znacznej twardości i ostrości ziaren ściernych, a także stosunkowo długiej ich żywotności. Zależy ona od rodzaju obrabianego materiały, samego minerału oraz jakości wyprodukowanego narzędzia. Jeśli chodzi zaś o najważniejsze parametry użytkowe ziaren ściernych, wskazać należy na:
1) twardość,
2) ciągliwość.
Lista własności, które warto weryfikować przy zakupie materiałów do szlifowania, cięcia czy też fazowania, jest jednak znacznie dłuższa.
Z jakich minerałów tworzone są ziarna ścierne?
Ziarna ścierne przygotowywane są przez najlepszych producentów nawet z kilkunastu odmiennych minerałów naturalnych oraz syntetycznych. Przy ich określaniu warto kierować się między innymi norma ISO 525, która szeroko opisuje narzędzie zwane ściernicami trzpieniowymi oraz ich budowę. Wyroby te składają się na ziarna tnące w wersjach, które stosowane są również przy produkcji innych produktów np. pasów ściernych. Ścierniwami mogą być zatem ziarna:
korundowe szlachetne ciemnoczerwone,
korundowe szlachetne białe,
korundowe szlachetne różowe,
korundowe normalne,
korundowe sferyczne,
korundowe mieszane,
z węglika krzemu zielonego,
z węglika krzemu szarego,
z korundu ceramicznego,
diamentowe,
CBN tj. proszek azotku boru.
Najpopularniejszymi ziarnami ściernymi są jednak węglik krzemu, elektrokorund, elektrokorund cyrkonowy oraz elektrokorund ceramiczny. Czym się one wyróżniają?
Specyfikacja 4 najpopularniejszych ziaren ściernych
Węglik krzemu – bardzo twardy i mało ciągliwy o krystalicznej budowie. Cechuje się ostrymi krawędziami, ale jest łamliwy i kruchy. Zużycie bardzo powolne (materiał ekonomiczny).
Elektrokorund (tlenek glinu) – twardy i ciągliwy o krystaliczna oraz nieregularnej budowie. Wyróznia się ziarnami w kształcie klinów o strukturze bokowej. Zużycie powolne.
Elektrokorund cyrkonowy – twardy i bardzo ciągliwy o krystalicznej oraz równomiernej budowie. Ziarna w kształcie klina i kropli o strukturze blokowej. Ceniony za mikrozużycie oraz własność samoostrzenia.
Elektrokorund ceramiczny – twardy i bardzo ciągliwy o mikrokrystalicznej budowie. Jego ziarna są bardzo ostre i szpiczaste. Podobnie jak odpowiednik cyrkonowy również i on cechuje się własnością samoostrzenia.
Warto wiedzieć! Najlepsi działający na rynku producenci narzędzi ściernych stale przeprowadzają badania laboratoryjne i użytkowe różnych formuł ziaren. Przykładem są producenci PFERD i VSM, których wyroby sprzedaje w Polsce dystrybutor Pferd VSM. Firma ta oferuje kilka rewolucyjnych produktów. Jednym z nich jest materiał ścierny VSM COMPACTGRAIN.
Stopnie twardości oraz gęstość ścierniwa
Wybierając narzędzie ścierne do określonego zastosowania, należy weryfikować jego stopień twardości oraz gęstość ziaren. Ich nasyp może być bowiem pełny, półotwarty lub też otwarty. Wyroby ścierne o trzecim wymienionym nasypie mają więcej przestrzeni między poszczególnymi ziarnami, dzięki czemu zeszlifowany materiał i pył ścierny mogą być lepiej odprowadzane z powierzchni szlifowania. Mimo tego inne gęstości ścierniw również doskonale sprawdzają się do trudnych operacji obróbczych.
Kupując dane narzędzie, wystarczy dokładnie przeanalizować etykietę produktową – producent i dystrybutor są zobowiązani do wskazania najważniejszych parametrów ziaren ściernych oraz ich zastosowania. Spotkać można się między innymi z 14-stopniową skalą gęstości, gdzie im niższa wartość, tym wyższa gęstość nasypu. Jeśli chodzi o twardość ściernic, popularne są oznaczenia alfabetyczne:
A, B, C, D – ścierniwa wyjątkowo miękkie;
E, F, G – ścierniwa bardzo miękkie;
H, I, J, K – ścierniwa miękkie;
L, M, N, O – ścierniwa średnie;
P, Q, R, S – ścierniwa twarde;
T, U, V, W – ścierniwa bardzo twarde;
X, Y, Z – ścierniwa wyjątkowo twarde.
Spoiwo ziaren ściernych
Kolejny element, który wpływa na jakość ziaren ściernych oraz wyszczególniający następne ich podgatunki, to rodzaj spoiwa, za pomocą którego zostały powiązane ze sobą: nasyp ścierny i podłoże narzędzia. Wyróżnić można zatem spoiwa organiczne w postaci klejów skórnych oraz kostnych, a także spoiwa syntetyczne, czyli różnego rodzaju żywice.
Pierwsze z nich często wykorzystywane są przy tworzeniu narzędzi ściernych przeznaczonych do pracy z gumą, aluminium, stalą zwykłą czy z włóknami szklanymi. Spoiwa syntetyczne doskonale sprawdzają się zaś przy produkcji materiałów wykorzystywanych do obróbki stali nierdzewnej czy nawet stali specjalnych.
Podsumowanie
Rodzajów ziaren ściernych wykorzystywanych przy produkcji narzędzi ściernych jest naprawdę mnóstwo. Nie tylko liczy się bowiem rodzaj ich minerału, ale także: stopień twardości, ciągliwość, poziom zużywania, typ spoiwa, gęstość i odmiana nasypu. Podkreślić warto też osiągnięcia najlepszych producentów, którzy stale prowadzą badania, przygotowując coraz to nowsze podgatunki ziaren ściernych. Najlepsze z nich wyróżniają się własnościami samoostrzenia przy doskonałym wykańczaniu powierzchni i bardzo powolnym poziomie zużywania.