Kompleksowe porównanie supertwardych i zwykłych kół szlifierskich

W procesach szlifowania wybór tarczy szlifierskiej ma decydujący wpływ na wydajność i jakość obróbki. Supertwarde tarcze szlifierskie, w tym diamentowe i z sześciennego azotku boru (CBN), różnią się znacząco od zwykłych tarcz szlifierskich, takich jak tarcze szlifierskie korundowe i z węglika krzemu, pod kilkoma względami.

1. Twardość ścierna

Zwykłe tarcze szlifierskie wykorzystują głównie korund i węglik krzemu jako materiały ścierne. Chociaż materiały te są twarde, nie są tak twarde jak supertwarde tarcze szlifierskie. Supertwarde tarcze szlifierskie wykorzystują diament lub sześcienny azotek boru (CBN) jako materiały ścierne, które mają twardość znacznie przewyższającą twardość zwykłych tarcz szlifierskich, co czyni je szczególnie odpowiednimi do obróbki materiałów o wysokiej twardości.

2. Działanie szlifujące

Podczas procesu szlifowania, supertwarde tarcze szlifierskie, ze względu na wysoką twardość i strukturalne właściwości ich materiałów ściernych, mogą absorbować więcej ciepła szlifowania. Ta cecha znacznie zmniejsza ryzyko odkształcenia termicznego i oparzenia powierzchni przedmiotu obrabianego podczas obróbki. Jednocześnie kąt cięcia i naprężenia szczątkowe supertwardych tarcz szlifierskich różnią się od kątów skrawania i naprężeń szczątkowych zwykłych tarcz szlifierskich. Te unikalne cechy dają supertwardym tarczom szlifierskim wyraźną przewagę w obróbce części o wysokiej precyzji, z wyższą dokładnością obróbki i lepszą jakością powierzchni.

3. Kształt i struktura

Zwykłe tarcze szlifierskie są zazwyczaj wytwarzane przez mieszanie materiałów ściernych i spoiw i mogą być używane do szlifowania od wewnątrz na zewnątrz. Natomiast supertwarde tarcze szlifierskie zazwyczaj przyjmują korpus bazowy z warstwą ścierną, przy czym tylko mała powierzchnia przednia jest warstwą szlifującą, a reszta jest korpusem bazowym, zwykle wykonanym z metalu. Taka konstrukcja ma częściowo na celu obniżenie kosztów, a częściowo dostosowanie ogólnej wytrzymałości i wagi tarczy szlifierskiej do potrzeb.

4. Obciąganie ściernicy

Obciąganie ściernicy jest kluczowym krokiem w celu zapewnienia trwałości wydajności ściernicy i stabilności efektu szlifowania. Obejmuje dwa główne aspekty: obciąganie kształtu i obciąganie ostrości. Obciąganie kształtu koncentruje się głównie na przywróceniu precyzji kształtu i rozmiaru ściernicy, zapewniając jej dokładną formę geometryczną podczas długotrwałego szlifowania. Obciąganie ostrości przeprowadza się, gdy ściernica jest stępiona lub zatkana, a siła szlifowania maleje, mając na celu poprawę ostrości i wydajności ściernicy.

W procesie obciągania zwykłych tarcz szlifierskich, obciąganie w celu uzyskania kształtu i ostrości można zazwyczaj przeprowadzić jednocześnie, co upraszcza operacje i oszczędza czas. Jednak w przypadku supertwardych tarcz szlifierskich sytuacja jest inna. Ze względu na właściwości materiałowe supertwardych tarcz szlifierskich, procesy obciągania w celu uzyskania kształtu i ostrości należy przeprowadzać oddzielnie. Po obciąganiu w celu uzyskania kształtu ostrość supertwardej tarczy szlifierskiej może zostać naruszona, a następnie należy użyć zwykłych tarcz szlifierskich lub kamieni olejowych do późniejszego obciągania w celu uzyskania ostrości, aby przywrócić jej dobrą wydajność szlifowania.

Oczywiście, jeśli operacja szlifowania nie wymaga wysokiej precyzji, ściernicę można bezpośrednio obciąć w celu uzyskania ostrości, aby spełnić podstawowe potrzeby szlifowania. Ogólnie rzecz biorąc, obciąganie ściernicy jest drobiazgowym i ważnym procesem, który należy elastycznie dobrać w zależności od rodzaju ściernicy i wymagań szlifowania.

5. Obróbka materiału obrabianego

Supertwarde tarcze szlifierskie są szczególnie odpowiednie do obróbki materiałów o wysokiej twardości, takich jak hartowana stal i twarde stopy. Jednak w przypadku miękkich metali, takich jak niehartowana stal, wskaźnik zużycia supertwardych tarcz szlifierskich wzrośnie, a ich zalety wydajnościowe zmniejszą się. Ponadto, ze względu na wysoką ostrość supertwardych tarcz szlifierskich, chropowatość powierzchni po szlifowaniu miękkich metali może być słaba. Dlatego też, konieczne jest dokonanie rozsądnego wyboru w oparciu o materiał przedmiotu obrabianego podczas wybierania tarczy szlifierskiej.

6. Porównanie zalet i wad

Zalety zwykłych tarcz szlifierskich (korundowych i z węglika krzemu) to łatwość obróbki, duża wszechstronność i możliwość szlifowania zarówno miękkich, jak i twardych metali; podczas gdy wady to szybsze zużycie podczas szlifowania twardych materiałów, większe błędy wymiarowe i łatwe wytwarzanie naprężeń szczątkowych i odkształceń cieplnych obrabianych przedmiotów. Zalety supertwardych tarcz szlifierskich (diamentowych i CBN) to mniejsze zużycie podczas szlifowania twardych materiałów, dłuższe okresy między obciąganiami, łatwe uzyskanie dobrej precyzji wymiarowej i mniejsze odkształcenia cieplne obrabianych przedmiotów; ale wady to niełatwe kształtowanie, wymaganie większego doświadczenia operacyjnego, nieodpowiednie do obróbki miękkich metali i mniejsza wszechstronność.

Podsumowując, supertwarde tarcze szlifierskie i zwykłe tarcze szlifierskie znacząco różnią się pod względem twardości ściernej, działania szlifującego, kształtu i struktury, metod obciągania i obróbki materiału przedmiotu obrabianego. W zastosowaniach praktycznych konieczne jest dokonanie rozsądnego wyboru w oparciu o konkretne potrzeby i materiał przedmiotu obrabianego.