Абразивы: гибкие против жестких

Олег    12 декабря 2016 590

В последнее время на рынке инструментов и на производстве отчетливо видна тенденция замены жестких абразивов гибкими. Например, на европейских предприятиях их уже не встретишь на операциях обдирки. Почему? Чем меньше рабочий утомляется и больше сохраняет здоровье, тем выше производительность его труда. Следовательно, более эргономичный инструмент всегда будет вытеснять менее удобный и вредный для здоровья. Именно в этом – основная причина бурного развития гибких абразивных материалов и постепенная замена ими жестких во многих применениях и технологических процессах. 

Абразивы: краткий ликбез

На рынке существуют три основных вида абразивных инструментов: свободные, жесткие и гибкие абразивы. Свободные, несвязанные абразивы – это смесь абразивных материалов с жирами различной густоты, которые используются для операций доводки. Но речь сегодня не о них. Под прицелом внимания – гибкие и жесткие абразивы. 

Гибкие инструменты – это шлифовальные шкурки, ленты, лепестковые круги, фибровые диски, щетки из абразивонаполненных волокон. Они наиболее актуальны для обработки деталей со сложным профилем, изогнутых и деликатных поверхностей. Жесткие инструменты – абразивы фиксированной формы: круги всех типов, кольца, сегменты, шлифовальные головки, бруски. В основном их применяют для грубой обдирки.

Жесткие абразивы: в чем подвох?

С развитием прогресса жесткие абразивы неуклонно теряют свою актуальность, и тому есть причины. Если раньше гибкие в основном применялись для отделочных работ (шлифовка, полировка), в том числе криволинейных поверхностей, то теперь ситуация изменилась. Благодаря развитию технологий производства гибких абразивов и разработке специально для них шлифовальных машин на обдирочных работах (зачистка сварных швов, обдирка литья), все чаще применяют именно гибкие абразивы. 

Если посчитать все косвенные затраты, возникающие при использовании твердых абразивов, получается не особенно дешево. Из-за их потенциальной опасности перед началом работы требуется провести массу необходимых процедур: подготовить специальный стенд для испытания, защитные кожухи и экраны, пылесборники, провести обучение рабочих, оформить для них допуск, периодически править периферию круга. Для работы с гибкими абразивными инструментами ничего из перечисленного не требуется.

Сейчас в России производством твердых абразивов занимаются все, кому не лень: технология проста, сырье доступно. За качеством производства никто из госорганов не следит, что влечет за собой появление на рынке некачественной продукции. А это – потенциально опасный для здоровья человека продукт.

Применение твердых абразивов влечет

Высокие производственные затраты

Сравнительно низкое качество обрабатываемой поверхности

Внушительные временные затраты на операции шлифования

Деформации поверхностного слоя

Изломы кромок

Повышенную вероятность несчастных случаев

При длительной работе на операции ручного шлифования твердыми абразивами у человека развивается синдром «белых пальцев»

«Синдром белых пальцев»

Работая с твердым абразивным инструментом, невозможно избежать возникновения механической вибрации, отрицательно воздействующей на организм человека. Интенсивная вибрация вызывает появление так называемого синдрома белых пальцев, известного как синдром Рейно. 

На тканях пальцев появляется побеление, особенно заметное на холоде. Нередко при нагревании появляются болезненные покраснения, онемение, неприятное покалывание, вплоть до частичного онемения кисти. 

Использование шлифовальных материалов на гибкой основе вместо твердых абразивов позволяет избежать подобной проблемы. Эластичный контактный вал прижимает ленту к обрабатываемой поверхности, полностью гася вибрацию. Таким образом, рука и кисть человека не страдают от ее вредного воздействия. 

Гибкие против жестких

Шлифование жесткими абразивами – решение простое и понятное. Но существует ряд причин, доказывающих, что гибкие шлифовальные материалы – более выгодная альтернатива. Вот основные их преимущества перед жесткими:

Применение гибких абразивов увеличивает скорость съема материала за единицу времени до 50%. Это объясняется отличием в технологии производства жестких и гибких абразивных инструментов. 

В процессе производства твердого абразива зерно хаотично расположено в абразивной массе – только около 30% зерен правильно ориентированы и готовы к работе. Остальные зерна будут оказывать негативное влияние на процесс – трением нагревать обрабатываемую деталь, деформируя поверхностный слой, и, выкрашиваясь, засорять рабочую зону. 

При производстве гибких абразивов зерна в электростатическом поле выстраиваются острым краем вверх, поэтому после фиксации на бумаге или ткани обеспечивается 100%-я работоспособность зерен. Этим объясняется высокая скорость обработки.

Гибкость абразива позволяет инструменту полностью прилегать к обрабатываемой детали, точнее повторяя ее контур. С жестким абразивом столь высокой точности не добиться. При этом гибкие шлифовальные материалы обеспечивают более быстрый и точный подбор необходимого типа абразива для определенного инструмента.

Меньшая масса гибких абразивов снижает вероятность несчастных случаев на производстве. А более низкий уровень вибрации снижает уровень шума и сводит на нет возможность развития у оператора «синдрома белых пальцев».

Еще одно преимущество гибких абразивов: использованный инструмент можно гораздо быстрее заменить. 

Причины для использования гибких абразивных материалов: более высокая экономичность, более высокое качество обработанной поверхности, безопасность на рабочем месте и улучшение условий труда

Где применять?

Шлифование литника: бесконечные ленты заменяют привычные шлифовальные круги на жесткой связке

Зачистка сварочных швов: фибровые диски заменяют тяжелые зачистные круги

Подготовка V-образного шва для последующей сварки: бесконечные ленты и фибровые диски заменяют фрезерование, опиловку и хонингование

Шлифование плоскостей под уплотнения: в головках двигателей внутреннего сгорания ленточное шлифование все больше вытесняет фрезерование

Шлифовка валов: ленточные шлифовальные агрегаты позволяют повышать эффективность процесса круглого шлифования по сравнению со шлифованием кругами на твердой связке

Шлифование рельс: бесконечные ленты заменяют шлифовальные круги

Идея

Переоснастить шлифовальный станок под гибкие абразивы совсем несложно – достаточно заменить шлифовальный круг контактным валом соответствующей жесткости и аналогичного размера. После этого устанавливаем натяжное устройство для ленты, соответствующее ее длине, при необходимости оснащаем инструмент защитным кожухом. Выбираем гибкий абразив, соответствующий текущей задаче и типу материала. Готово! Можно приступать к работе.