Podstawowe parametry klasyfikacji ziaren ściernych
Wielkość ziarna (ziarnistość, granulacja) – to podstawowy parametr określający ziarna ścierne. Ziarna materiału ściernego w wyniku rozdrobnienia pękają zawsze według określonych płaszczyzn łupania. Mają w związku z tym kształty zbliżone do graniastosłupów o podstawie trójkątnej lub czworokątnej, ostrosłupów o takiej samej podstawie, ośmiościanów oraz sześcianów.
Wielkość ziarna określana jest umownie i ujednoliconą normą międzynarodową FEPA (Stowarzyszenie Europejskich Wytwórców Wyrobów Ściernych) oraz oznaczana literą “P” na podkładzie przed numerem granulacji. Spełnianie przez ziarno normy FEPA oznacza, że jego wielkość dla danej granulacji nie jest większa niż określona w normie. W praktyce oznacza, że szlifując granulacją “P80” uzyskujemy stały i jednakowy poziom zarysowań szlifowanej powierzchni.
W Polsce w tym zakresie obowiązuje norma PN-76/M-59107. Za charakterystyczny wymiar przyjmuje się szerokość ziarna podaną w milimetrach. Jest ona kryterium kwalifikacji ziarna do określonej wielkości i grupy. Natomiast numer ziarna, czyli ziarnistość materiału ściernego, jest wielkością umowną, np. symbol “P80” oznacza zakres charakterystycznych wymiarów ziaren od 212 mm do 180 mm.
Pełny zakres oferowanych ziarnistości materiałów ściernych zawiera się w granicach od P12 do P7000.
W tabeli poniżej przedstawione jest typowe zestawienie numerów ziaren stosowanych do produkcji materiałów ściernych elastycznych nasypowych. Każdy numer ziarna jest podporządkowany dopuszczalnemu przedziałowi wielkości ziarna określonej w mikrometrach.
Na rysunku poniżej przedstawione są ujednolicone normy określające wielkości ziarna ściernego (systemy porównawcze wielkości ziaren z uwzględnieniem włókniny).
Poniższy rysunek przedstawia ujednolicone normy określające wielkości ziarna ściernego (wzór – przelicznik wielkości ziarna z normy FEPA na miarę liniową).
W tabeli poniżej przedstawiono ujednolicone normy określające wielkości ziarna ściernego (systemy porównawcze wielkości ziaren z uwzględnieniem włókniny).
Twardość ziarna określana w skali MOHS, gdzie 1 to twardość talku, natomiast 10 to twardość diamentu.
W tabeli poniżej przedstawione są podstawowe rodzaje ziarna ściernego i ich twardość.
Rodzaje nasypu
Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość i koszty szlifowania jest rodzaj nasypu.
W ogólnej klasyfikacji dzielimy nasypy na:
- Nasyp otwarty – gdzie powierzchnia materiału ściernego pokryta jest ziarnem w 50-70 %. Stosowany jest głównie do szlifowania masywu drewna sosnowego, klejonki, renowacji posadzek i podłóg. Charakteryzuje się on większą odpornością na zaklejanie powierzchni ziarna ściernego.
- Nasyp pełny – to pokrycie podkładu ziarnem w 100 %. Znalazł zastosowanie głównie do szlifowania metali, materiałów drewnopochodnych, litego drewna liściastego i lakierów.
- Nasyp półotwarty – uniwersalny. Powierzchnia materiału ściernego pokryta jest ziarnem ściernym w 80-90 %, stosowany jest głównie do szlifowania metali kolorowych, obróbki wykańczającej litego drewna liściastego i materiałów drewnopochodnych, do szlifowania gumy i tworzyw sztucznych.
Nasyp nakładany jest dwoma metodami: grawitacyjną i elektrostatyczną.
Przy metodzie grawitacyjnej ziarno układa się na podkładzie w sposób losowy, przez co materiał nie jest jednakowo agresywny na całej swojej powierzchni.
Przy metodzie elektrostatycznej ziarno ustawia się ostrym końcem prostopadle do podkładu, co zwiększa znacznie agresywność późniejszego szlifowania.
Biorąc pod uwagę wielowarstwowość ziarna ściernego nasypy dzielimy na:
- Jednowarstwowe – najbardziej typowe w zakresie granulacji od P12 do P5000, w których pojedyncze ziarna ścierne naniesione są na podłoże w sposób ciągły i rozmieszczone równomiernie.
- Wielowarstwowe – nowo opracowane rodzaje nasypów materiału ściernego, które znacząco podniosły właściwości skrawne narzędzi ściernych nasypowych.
Do nasypów wielowarstwowych zaliczyć można:- nasyp programowany
- nasyp agregatowy
- pęcherzykowate ziarna sferyczne
- Przestrzenne – w którym ziarna ścierne przyczepione są do włókien połączonych z podłożem. Typowym przykładem jest włóknina ścierna.
