Абразивы

Абразивные кристаллы (зерна) с помощью специальной технологии тонким слоем фиксируются на поверхности основы — бумажном листе или отрезке ткани. Компоненты могут наноситься, также, на другие типы основ, к примеру — на блок из полиуретана, при изготовлении шлифовальных губок. Шлифовальные и отрезные материалы, также, могут целиком изготавливаться из спрессованных абразивных частиц (абразивные круги, бруски и т.д.), связанных особыми компонентами. Наиболее распространенными типами абразивов являются:

• Электрокорунды. Самый распространенный и недорогой тип абразивного материала широкого применения. Используется для шлифования дерева, пластика и не слишком твердого металла;
• Карбид кремния. Имеет большую абразивную способность и твердость, вследствие чего — часто используется для обработки твердых материалов — металла, стекла, камня и керамики;
• Эльбор и алмаз. Наиболее твердые типы абразивов. Применяются для промышленной обработки констукционных сплавов, а также — для заточки и разрезания твердых материалов. Абразивные изделия на их основе, чаще всего, выполняются в виде дисков.

Абразивный шлифовальный инструмент фактически представляет разновидность резцового металлообрабатывающего оборудования. Рез осуществляется с помощью большого числа твёрдых частиц.

Видов шлифкругов очень много, о некоторых имеют понятие только те, кто с ними сталкивался. К примеру, в авиастроении и космической отрасли используется специальный инструмент.

Однако выполняет он ту же работу, что и остальные подобные приспособления.

Для различных покрытий имеется своя разновидность шлифовочного круга. С их помощью обработке поддаются стальные, чугунные изделия, сплавы цветных металлов и кованные принадлежности. Специальная оснастка есть для работы со стеклом, керамикой и кирпичом. Наиболее распространённые абразивные инструменты, находящиеся в применении к настоящему времени представлены:

• Кругами.
• Головками.
• Фрезами, или шарошками.
• Сегментами.
• Брусковыми приспособлениями.
• После обработки таким оборудованием оставшиеся шероховатости определяются классами А, Б и АА. Лучшее качество шлифовки, обозначаемое буквами АА, достигается на высокоточных станках.

Принцип абразивного воздействия

Из-за высокой твердости, абразивные частицы, при механическом воздействии на более мягкий обрабатываемый материал, разрушают его верхние слои, выравнивая поверхность и устраняя все дефекты, либо, разрезают его.

Основные типы абразивных материалов

По своему применению абразивные материалы можно разделить на несколько типов:

1. Материалы на основе шлифовальной бумаги, которые, в свою очередь делятся на:

• универсальные абразивы — рулонные и листовые шлифовальные листы;
• элементы оснастки шлифовальных машин — круги, кольца, диски, ленты и листы;

2. Материалы из связанных абразивных частиц, к которым относятся:

• абразивы для оснастки электроинструмента — круги, шарошки, отрезные диски;
• абразивы для ручных работ — бруски, напильники, надфили, губки;

3. Абразивные смеси, среди которых:

• абразивные пасты, применяющиеся для шлифования и полировки;
• абразивные порошки — используются для пескоструйной и гидроабразивной обработки.

Шлифовальные материалы на основе наждачной бумаги

Наждачная бумага является наиболее универсальным и распространенным абразивным материалом. Ее первые образцы использовались в древним Китае, Египте и Месопотамии при выполнении инженерных и художественных работ. Для шлифования применялись натуральные абразивы: просеянный песок, высушенные семена и измельченные морские раковины. Наиболее популярным и эффективным материалом являлась шкура акулы, широко применяемая ремесленниками Китая, Японии и Древней Греции. Даже сегодня, шлифовальные листы, все еще, очень часто, называют «шкуркой».

Современная наждачная бумага позволяет выполнять эффективное шлифование как необработанных, так и наиболее деликатных поверхностей. Хотя, устоявшееся наименование и связывает шлифовальные листы с бумажной основой, слой абразива, довольно часто, наносится на тканевую основу.

Классификация наждачных бумаг

Шлифовальная бумага может быть классифицирована по нескольким важным признакам:

По материалу основы

• Бумага — абразивный слой наносится на прочную бумажную основу. Шлифовальный лист не обладает высокой прочностью и не устойчив к влаге. Однако, бумажные абразивы самые недорогие, так как на гладкие листы бумаги можно наносить кристаллы самого малого размера — становится возможным шлифование наиболее деликатных поверхностей и, даже, полирование;
• Ткань — слой кристаллов фиксируется на прочной тканевой основе. Такие листы гораздо прочнее и долговечнее, достаточно устойчивы к влаге, что позволяет производить их быструю очистку, существуют модификации для мокрого шлифования.

По степени зернистости

Зернистость является основной характеристикой наждачной бумаги, отражающей количество кристаллов на единице площади, а также — размер зерна. Именно, зернистость является ключевым параметром для выбора шлифовальных листов в соответствии с конкретной ремонтно-отделочной задачей. На оборотную сторону абразивного листа наносится маркировка, обозначающая степень его зернистости.

Наибольшее практическое значение имеют два элемента маркировки — буквенное и числовое обозначения.  Буквенное характеризует тип определяемого показателя, а также его принадлежность к системе стандартов. Числовое — определяет его значение. В качестве показателя зернистости шлифовального листа может использоваться:

• Количество частиц абразива на один дюйм площади. Обозначается буквой Р и используется в международной системе стандартов FEPA P (paper), принятой, также, и в РФ. Чем больше число — тем более тонким (мелкозернистым) является абразив;
• Размер частиц в десятках микрон, обозначаемый буквой Н, и в микронах (буква М). Данный тип маркировки используется системой ГОСТ на территории РФ. Меньшее число обозначает более мелкозернистый абразив.

Универсальные абразивы (шлифовальные листы)

Шлифовальные листы, чаще всего, поставляются в двух форматах:

• универсальный лист — прямоугольные отрезки шлифовальной бумаги. Используются для ручного шлифования, для фиксации на шлифовальных теркахи брусках а также — в качестве оснастки для вибрационных шлифмашин;
• рулон — большие рулоны наждачной бумаги используются для оптовых поставок, листы впоследствии раскраивают до необходимого формата;
• лента — удобный формат, применяемый для выполнения профессионального шлифования в больших объемах.

Элементы оснастки электроинструмента

Для повышения эффективности и качества шлифования, наждачные бумаги, очень часто, применяются для изготовления оснастки электроинструмента. Элементы оснастки можно условно разделить на несколько типов:

1. Шлифовальные круги. Выполняются из наждачной бумаги и используются для выполнения широко спектра производственных, строительных и отделочных задач: шлифования базовых штукатурных слоев, снятия старых покрытий, обработки металла, камня и пластика. Из-за своей низкой стоимости и универсальности — являются одним из наиболее распространенных типов оснастки. Недостатком является невозможность обработки угловых зон, а также — сильный вибрационный эффект. Шлифовальные круги могут иметь два исполнения:

• Круги для оснастки эксцентриковых шлифовальных машин. Представляют собой наждачную бумагу различной степени зернистости, основа которой имеет фиксирующий слой — липучку, позволяющую фиксировать круг на рабочей части инструмента (подошве). Имеют отверстия для отведения пыли.
• Круги для оснастки УШМ и электродрелей. Фиксируются на специальных опорных тарелках, предназначенных для установки в угловые шлифовальные машины или электродрели. Конструкционно аналогичны кругам, описанные выше, однако, не имеют отверстий для отведения пыли;

2. Лепестковые круги. Круги, рабочая часть которых состоит из отдельных фрагментов наждачной бумаги, зафиксированных на основе по типу лепестков. Используются для выполнения демонтажных работ (быстрое снятие декоративных покрытий, красок и ржавчины), а также для шлифования торцевых частей металлических элементов и сварных швов. Лепестковые круги фиксируются на инструментах с помощью опорной шайбы;

3. Фибровые диски. Слой абразива нанесен на достаточно толстый слой фибровой основы. Для фиксации диска используется специальный опорный диск, устанавливаемый на УШМ. Фибровые диски способны компенсировать вибрацию, что позволяет избежать задиров. Также, они обеспечивают более плотный контакт абразива с поверхностью, повышая эффективность шлифования. Чаще всего, применяются для обработки металлов;

4. Треугольные листы. Отрезки наждачной бумаги в форме треугольника. Фмксируются с помощью липучки, а также — имеют несколько отверстий для отведения пыли. Применяются в качестве оснастки для дельтавидных шлифовальных машин. Удобны при обработке поверхностей со сложной геометрией, а также — для работы в угловых зонах;

5. Шлифовальные кольца. Фиксируются на специальном барабане, который устанавливается в УШМ определенной модели. Используются для шлифования металлических профилей различного типа;

6. Прямоугольные листы. Листы наждачной бумаги в формате прямоугольника с липучкой на основании, имеют несколько отверстий для отведения пыли. Применяются с вибрационными (плоскошлифовальными) шлифмашинами, обеспечивая наиболее ровную и качественную обработку ровных поверхностей;

7. Лента. Отрезок наждачной бумаги в виде замкнутой ленты. Применяется для оснастки ленточных шлифовальных машин. Позволяет выполнять быстрое шлифование поверхностей и профильных изделий из металла и древесины.

Маркировка всех вышеуказанных абразивов соответствует стандартам, применяемым для шлифовальных бумаг (см. выше).

Материалы на основе связанных абразивов

Маркировка абразивных материалов выполняется по международной системе стандартов FEPA F, отраженной в современном ГОСТ, и, несколько, отличается от маркировочной системы наждачных бумаг (FEPA P).

Оснастка на основе связанных абразивов

1. Абразивные круги. Полностью выполнены из абразивного материала сцементированного специальным связующим, чаще на основе керамики. Имеют различные размеры и толщину. Применяются для устранения значительных дефектов металлических поверхностей (шлифование сварных швов), а также — в обработке металлов (заточка). Не следует путать абразивные круги с отрезными дисками, не предназначенными для шлифования;

2. Шарошки. Абразивные насадки для прямошлифовальных машин. Используются для обработки изделий из камня и металла;

3. Отрезные диски. Используются, как оснастка для УШМ и отрезных машин. Состоят из абразивного материала (чаще всего — оксида алюминия) спрессованного и сцементированного связующими компонентами. Для повышения прочности применяется многослойное армирование диска полиамидными сетками. Отрезные круги используются для быстрой прямолинейной резки металлических элементов. Фиксируются с помощью опорной шайбы;

4. Алмазные диски. Наиболее прочные и твердые абразивы. Применяются для разрезания бетона, кирпича, тротуарной плитки, бордюров и камня. Используются как для сухого реза, так и для работы с охлаждающей жидкостью. Как правило, имеют несколько компенсационных отверстий и строго установленное направление вращения. Алмазные диски, очень часто, используют для выполнения качественного реза керамической и керамогранитной плитки, так как, сверхпрочный диск, практически, не дает сколов. Диски для сухого реза бетона значительной толщины могут иметь сегментированное исполнение — с дополнительными компенсационными прорезями. Фиксация диска в УШМ выполняется при помощи опорной шайбы. Алмазные диски, также, применяются в отрезных машинах и станках (плиткорезах).

Полировальные диски (черепашки). Применяются для полирования (см.оснастка для полирования).

Ручной абразивный инструмент

Шлифовальные сетки

Представляют собой тонкую стекловолоконную сетку, покрытую абразивным материалом. Для маркировки шлифовальных сеток применяются те же стандарты, что и для наждачных бумаг. Сетка не приспособлена для ручного шлифования и, чаще всего, фиксируется на шлифовальных терках с помощью зажимов, также используется в качестве оснастки с вибрационными шлифмашинами. С помощью сеток выполняется затирка и шлифование штукатурных слоев при выполнении базовой отделки, а также шлифование шпаклевочных слоев, при выполнении финишных работ. Абразивные сетки забиваются частицами материала гораздо медленнее, нежели обычная шлифовальная бумага. Эффективность отведения пыли через ячейки сетки, также существенно выше;

Абразивные бруски

По своему составу аналогичны абразивным кругам. Эффективны при выполнении деликатного ручного шлифования металлических элементов. Основное назначение брусков — заточка профессионального и бытового инструмента;

Напильники и надфили

Ручные инструменты, рабочая часть которых (чаще всего металлическая) покрыта слоем абразива. Позволяют выполнять самую быструю и грубую ручную обработку твердых материалов: металла, дерева, керамики и пластика. Из-за особенностей конструкции, применяются для шлифования, преимущественно, торцевых частей и граней. Часто используются для обработки краев после выполнения запилов при установке дверных коробов, наличников, плинтусов, подоконников, порожков, укладке плитки, паркетной доски, а также, для обработки и корректировки установочных ниш и отверстий — при выполнении монтажа дверных ручек и замков. Напильники предназначены для работы с крупными деталями и элементами, надфили — с более мелкими.

Абразивные губки

Представляют собой полиуретановую губку, на поверхность которой нанесен слой абразивного материала. Как правило, имеют форму прямоугольного блока или трапеции. Абразив может покрывать всю поверхность губки, либо несколько ее сторон. Из-за высокой эластичности, абразивные губки, очень часто, применяются для выполнения деликатного шлифования (за счет компенсации прикладываемого усилия), а также — для шлифования поверхностей сложной конфигурации (имеющих грани, выступы, и т.д.), к примеру, их можно применять для быстрого и эффективного шлифования внутренних и внешних углов.

Губки устойчивы к воздействию влаги, что позволяет применять их, также, и для мокрого шлифования, а также, легко очищать губку от загрязнений. Абразивная губка очень эффективна при выполнении быстрой очистки инструментов от ржавчины и загрязнений.

Абразивные смеси
Пасты для полирования

Представляют собой смесь мельчайших абразивных кристаллов со связующим. Используются для тонкой полировки деталей из металла, камня, стекла и пластика, к примеру: холодного оружия, автомобильных фар и стекол, а также, ювелирных украшений (см.полирование).

Абразивные порошки

Абразивные частицы в виде сухого порошка. Применяются при пескоструйной и гидроабразивной обработке. Под действием воздуха (или жидкости) частицы абразивного материала воздействуют на обрабатываемый материал, разрушая его поверхностный слой. Абразивная обработка очень эффективна при выполнении демонтажных работ — она позволяет удалять любые типы покрытий и загрязнений, формирую ровную поверхность. Используется для очистки кирпича от остаточного раствора, удаления следов коррозии и краски с металлических элементов, а также — для снятия старых покрытий с дерева, пластика и базовой штукатурки. Кроме того, данный метод применяется при выполнении подготовки поверхностей к окрашиванию и для создания декоративных фактур (матирование и эффект шероховатости).