Szlifowanie stanowi popularną technikę obróbki wykańczającej, pozwalającą z dużą precyzją ukształtować powierzchnię przedmiotu, jak również nadać jej oczekiwany poziom gładkości. Proces ten przeprowadzany jest za pomocą specjalistycznych narzędzi określanych jako narzędzia ścierne. Dowiedz się więcej na temat ich budowy, rodzajów oraz charakterystyki technicznej. Dzięki temu optymalnie dobierzesz odpowiednie narzędzie do określonego celu.
Jak zbudowane są narzędzia ścierne?
Narzędzia ścierne różnią się między sobą nie tylko kształtem, ale także formą, rozmiarem, zastosowaniem i materiałami, z których są wykonane. Warto jednak zaznaczyć, że wszystkie mają jedną, podstawową cechę wspólną — składają się z ziaren materiału ściernego (ścierniwa) oraz łączącego je spoiwa (materiału wiążącego).
W zależności od użytego surowca ziarna materiału ściernego charakteryzuje różna twardość oraz ciągliwość (kruchość). Odzwierciedla się to w sposobie, w jaki tępią się i kruszą się podczas procesu szlifowania, odsłaniając nowe krawędzie tnące. Tym samym właściwy dobór materiału ściernego ma kluczowe znaczenie dla wydajności i jakości pracy z obrabianym materiałem.
Najpopularniejsze rodzaje ścierniwa
Najpopularniejsze rodzaje ścierniwa, z którymi możemy spotkać się wybierając narzędzia ścierne to:
- karborund (węglik krzemu) - materiał ceramiczny z grupy węglików, o szaro-czarnej barwie i twardości plasującej się między korundem a diamentem, stosowany jest do obróbki szkła, kamienia, tworzyw sztucznych oraz powłok lakierniczych i szpachli epoksydowych,
- korund (tlenek glinu) lub jego syntetyczna odmiana elektrokorund — bardzo twardy, lecz zarazem kruchy materiał, zależnie od zawartości tlenku glinu przyjmuje barwę od białej, poprzez rubinową, aż do brązowo-czerwonej, używany do obróbki m.in. stali węglowych, metali nieżelaznych, drewna, tworzyw sztucznych i skór,
- cyrkon (elektrorund cyrkonowy) - bardzo twardy i ciągliwy, krystaliczne ziarna barwy błękitno-niebieskiej wykazują właściwości samoostrzące, sprawdza się w obróbce stali węglowych i szlachetnych, stopów jakościowych, twardych stopów żeliwa i staliwa,
- ceramika (elektrorund ceramiczny) - twardy i bardzo ciągliwy materiał ścierny o barwie różowo-czerwonej, ziarna posiadają właściwości samoostrzące oraz bardzo wysoką wydajność i odporność na zużycie, stosowany do obróbki stali szlachetnych, nierdzewnych (INOX) oraz superstopów żaroodpornych na bazie żelaza, niklu i kobaltu.
Najbardziej podstawowe i uniwersalne charakterystyki materiałów i narzędzi ściernych zostały ujęte (w szczególności poprzez oznaczenia) w międzynarodowych (np. FEPA, EN) i krajowych normach (w Polsce tej dziedziny dotyczą aż 242 normy PN; np. PN – 76/M – 59107 odnosi się do wielkości ziarna – ziarnistości, granulacji). Przy wykorzystaniu takich przepisów opracowuje się m.in. wytyczne doboru materiałów i narzędzi ściernych do różnego typu zastosowań. Opieranie się na uzyskanym w ten sposób systemie zapewnia największą kompetencję (planowanie, zakup, wykorzystanie itd.).
Charakterystyka spoiwa w narzędziach ściernych
Oprócz użytego ścierniwa niezbędne jest używanie spoiwa, którego zadaniem jest wypełnienie przestrzeni pomiędzy ziarnami ściernymi oraz nadanie całości określonego kształtu. W roli spoiwa najczęściej występują kleje naturalne lub syntetyczne i żywice.
Dobrze dobrana twardość spoiwa pozwala na jak najwydajniejszą wymianę ziaren ściernych podczas pracy. Nie może być ono zbyt twarde, ani zbyt miękkie w stosunku do obrabianego materiału, ponieważ mogłoby to prowadzić do zbyt małego lub zbyt dużego kruszenia i obsypywania się ziaren ściernych, a tym samym zużywania się narzędzia.
Podstawowe typy narzędzi ściernych
Użyteczność narzędzia ściernego i efektywność wykonywanej nim pracy w dużym stopniu zależy od jego kształtu i formy – dostosowanych do określonych zadań. Można wyróżnić następujące typy narzędzi ściernych:
- Ściernice — są to tarcze, dyski lub koła wykonane z materiałów o dużej twardości, które służą do ostrzenia, wygładzania lub kształtowania powierzchni materiałów. Najczęściej stosowane są w szlifierkach kątowych, szlifierkach taśmowych czy szlifierkach do dysku. Możemy wyróżnić ściernice lamelowe, ściernice listkowe i ściernice trzpieniowe.
- Płótna ścierne — są to materiały wykorzystywane do ręcznego lub maszynowego szlifowania i polerowania powierzchni. Mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak bawełna, flanela czy włókno szklane. Podobne zastosowanie do płótna ściernego mają włókniny ścierne.
- Osełki (kamienie ścierne) — są to narzędzia używane do obróbki kamieni naturalnych i sztucznych, takich jak granit, marmur czy kwarc. Najczęściej formowane są one w walcowaty kształt. Większe stosowane są w szlifierkach stacjonarnych, mniejsze, osadzone na trzpieniu w szlifierkach ręcznych.
- Pasty polerskie — są to środki chemiczne do stosowania z innymi narzędziami ściernymi lub samodzielnego użytku. Mają za zadanie uzyskanie gładkiej i błyszczącej powierzchni bez konieczności użycia siły. W trakcie szlifowania lub polerowania oddziałują na powierzchnię obrabianego materiału nie tylko mechanicznie, ale też poprzez procesy utleniania i wytrawiania.
- Obciągacze — służą do profilowania lub obciągania wszystkich tarcz ściernych spajanych ceramicznie. Obciągacz diamentowy powinien być ustawiony w stosunku do ściernicy pod kątem od 5° do 15°.
- Tarcze ścierne — wykonane z różnych materiałów, m.in. z papieru ściernego, tkaniny, włókniny czy z włókna szklanego. Najczęściej spotykanymi typami tarcz są tarcze z ziarnami węgliku krzemu, tlenku glinu lub z ziaren korundu. Rodzaj użytego materiału, jego twardość oraz rozmiar ziarna mają wpływ na wydajność i precyzję tarczy. Połączenie ścierniwa i spoiwa wzmacniane jest często włóknem szklanym.
Jak dobrać odpowiednie narzędzie ścierne?
Podczas procesu doboru odpowiednich dla danej pracy narzędzi ściernych warto uwzględnić takie parametry jak: typ obrabianego materiału, cel obróbki, rodzaj i gradację ziarna ściernego (wpływa ona na wykończenie powierzchni po obróbce oraz szybkość zbierania materiału). Przy wyborze papieru ściernego lub tarczy szlifierskiej zwróć uwagę na ziarnistość. Wyższa liczba ziaren na jednostkę powierzchni oznacza drobniejsze uzębienie, co jest odpowiednie dla delikatnych obróbek, natomiast niższa liczba ziaren jest skuteczniejsza przy cięższych pracach.
Uwagę warto zwrócić także na moc i prędkość obrotową używanej maszyny oraz rodzaj i wymiary mocowania narzędzia ściernego. Ponadto zwrócić również uwagę na kształt oraz wielkość narzędzia. Pamiętaj, że powierzchnie płaskie wymagają zastosowania innej tarczy ściernej niż powierzchnie nierówne. Ważne jest także dopasowanie wielkości narzędzia do powierzchni, którą będziesz obrabiał. W przypadku używania narzędzi elektrycznych lub pneumatycznych sprzęt powinien być odpowiedni do samego urządzenia. Należy zadbać o dopasowanie przyłącza, rodzaju oraz wielkości.
Podsumowanie
Wybierając narzędzie ściernie, zwróć także uwagę na markę oraz opinie innych użytkowników. Wybierając dobrej jakości markowe narzędzie, masz większą pewność co do jego skuteczności i bezpieczeństwa. Przy zakupie narzędzi warto kierować się również cechami indywidualnymi, jak na przykład fotografie produktu, które mogą dać dokładniejszy obraz o narzędziu oraz pomóc Ci zadecydować, czy spełni ono Twoje potrzeby. Zwróć uwagę również na opis produktu, ponieważ może on dostarczyć Ci wielu ważnych informacji.
Nie zapominaj o indywidualnych preferencjach. W końcu to Ty będziesz pracować z narzędziem, więc wybierz takie, które będzie Ci wygodne w użyciu i sprawi, że praca stanie się łatwiejsza i przyjemniejsza. Narzędzia ścierne są niezbędnym elementem w wielu branżach, gdzie precyzja i dokładność obróbki są kluczowe. Dzięki nim możliwe jest uzyskanie gładkich i jednolitych powierzchni oraz przeprowadzanie różnego rodzaju prac wykańczających. Ważne jest odpowiednie dobranie narzędzi ściernych do konkretnego rodzaju materiału i rodzaju prac, aby zapewnić najlepsze efekty i minimalizować ryzyko uszkodzenia materiału.
