Menneskeheten har visst om slipemidler i årtusener. Folk brukte steiner og sand til å forme og slipe kniver, spyd og pilspisser og fiskekroker. Det første slipemidlet var sandstein, der rollen til det aktive stoffet ble spilt av de minste kvartskornene. Inntil oppdagelsen av metallbearbeidingsmetoder gjorde dette slipematerialet det mulig for utviklingen av hele menneskeheten, siden da hadde folk rett og slett ingen andre måter å lage verktøy for arbeid og våpen på.
Hva er det fra et fysisk synspunkt
Vanligvis er slipemidler svært harde mineraler som er plassert i den øvre enden av Mohs hardhetsskala - fra kvarts til diamant. Men selv myke materialer kan utføre denne funksjonen. Svamper, natron og fruktgroper kan med rette kalles slipemidler. Vi møter dem daglig, og deres betydning i hverdagen til en person er stor.
Hvilke prosesser kan de brukes i?
Slipende materiale kalles det ofte ikke på grunn av dets fysiske egenskaper, men på grunn av bruksegenskapene. Det er flere klasser av slike prosesser. Spesielt i en sandblåsemaskin kan det brukes det største antallet materialer, som under normale forhold ikke har utpregede abrasive egenskaper. Dette utstyret bruker en kraftig strøm av luft eller vann, der små partikler av enkelte stoffer beveger seg med stor hastighet. I noen tilfeller brukes et slipende nett, som spiller rollen som et chopperfilter.
Sandblåsemaskiner brukes til å polere og etterbehandle deler og ferdige produkter. I dette tilfellet kan praktisk t alt ethvert slipende materiale tas: fra skall av nøtter og frø av fruktavlinger, skjell av bløtdyr og annet organisk materiale til de minste bitene av stål, slagg, glass eller til og med natron.
Hovedkomponenter
Kvartssand er det mest populære slipemidlet for sandblåsing av broer og andre stålkonstruksjoner. I dette tilfellet oppstår svært effektiv rustfjerning, noe som øker holdbarheten til ingeniørstrukturer betydelig. Denne prosessen krever slipemidler med høy tetthet. Som regel innebærer rengjøring av metallkonstruksjoner bruk av trykkluft. Den fungerer som en partikkelakselerator og har ingen ytterligere etsende effekt.
I noen tilfeller kan vann også brukes. Spesielt ved rengjøring av betongstrukturer. Nesten alle strukturer bygget i kystsonen trenger det periodisk. Faktum er at et tykt lag med s alt og andre aggressive forbindelser vokser på overflaten deres over tid. Ferskvann, som det riktige materialet (slipemiddel) tidligere ble tilsatt, fjerner dem ikke bare fra betongen, men produserer også en "avs alting". Igjen, denne handlingen øker levetiden til bygninger betydelig.
Polering av ferdige produkter
Polering er den viktigste prosessen der slipemidler er etterspurt. Som regel brukes spesielle pastaer eller myke disker, samt forbindelser basert på syntetiske harpikser, for å perfeksjonere ferdige produkter eller noen deler. Selv en enkel slipesvamp er etterspurt. Ceriumoksid, diamant, kvarts, jernoksid og kromoksider er de mest brukte forbindelsene i dag.
Novaculite (tett kiselholdig bergart) er også et godt råstoff for produksjon av poleringsmaterialer. Ceriumoksid er det vanligste mineralet som brukes til å polere glass. Denne forbindelsen riper den ikke, men gir den en spesiell glatthet og glans. De siste årene har imidlertid silisiumkarbid og syntetiske diamanter blitt brukt hyppigere til dette formålet. Basert på dem produseres et spesielt dyrt og effektivt slipebelte. Den er veldig godt egnet for behandling av spesielt "lunefulle" materialer.
Using magnetic fields
De siste årene har stadig oftere i bransjen begynt å praktisere prosessen med slipende sliping. Dette bruker ikke vann.under trykk og ikke komprimert luft: de minste partiklene av slipemidler svever i et kraftig magnetfelt, som danner "slipeskiven". Denne metoden brukes i presisjonsteknikk, da den kan brukes til å polere eller slipe de delene som norm alt er for dyre og/eller tidkrevende å behandle. Som et slipemiddel brukes oftest aluminiumforbindelser med de metallene som har denne egenskapen.
Magnetorheologiske poleringsmetoder
Med den reologiske poleringsmetoden brukes ikke det "fysiske" slipeverktøyet i det hele tatt. Materialer blandes med væsker, i tykkelsen som de beveger seg under påvirkning av elektriske felt. Denne metoden er veldig lik den som er beskrevet ovenfor, og brukes også på enkelte deler i finseksjonsteknikk og lignende industrier.
Generelt, de siste årene har slipemidler forhåndsblandet med væsker eller syntetisk harpiks i økende grad blitt brukt i produksjonen. Et godt eksempel er GOI fuktet slipepasta basert på kromoksid. Den har vært kjent lenge, men først de siste årene har den fått spesiell oppmerksomhet. Årsaken er enkel - den lave kostnaden for denne forbindelsen og dens høye effektivitet i polering. I tillegg virker slipepastaen skånsomt på det behandlede materialet uten å ripe eller skade det.
Slipeskiver for vinkelslipere ("slipere")
De brukes ikke bare til polering. Slipemidler kan også kutte spesielt harde materialer. For å gjøre dette, bruk tynne slipeskiver laget på basis av aluminiumoksid og fenol.plasser. I sjeldne tilfeller brukes en slipeskive av metall. Slike verktøy er uunnværlige, spesielt ved utvinning av marmor i steinbrudd. Faktum er at dette mineralet er veldig tett, det er vanskelig å kutte med vanlige sager.
Som vi allerede har sagt, brukes aluminiumoksid, silisiumkarbid, kunstige diamanter og borkarbid til saging. De kan brukes til å lage en slipeskive, de brukes også til å lage spesialsager for spesielt slitesterke materialer.
Hovedverktøy som brukes i industrien
Disse blandingene er derfor nødvendige for sliping, polering, skjæring av materialer. Moderne industri bruker oftest et slipende verktøy av kunstig opprinnelse. Årsaken til dette er de relativt lave kostnadene for syntetiske stoffer. Forbindelser av naturlig opprinnelse er mye dyrere. Disse inkluderer aluminiumoksid, som vi har nevnt gjentatte ganger, samt silisiumkarbid, zirkoniumdioksid og såk alte superabrasiver (diamant eller bornitrid).
Unntak er sjeldne og representeres hovedsakelig av korund. Det er veldig dyrt, og bruken i produksjonen er ganske begrenset. I enda sjeldnere tilfeller brukes naturlige diamanter som er uegnet til skjæring på grunn av deres ekstremt lille størrelse eller strukturelle defekter.
Utviklingen av industrielle slipemidler
Historien om industrielle slipemidler for slipeskiver begynte med naturlige mineraler - kvarts og silisium, samt korund. Det var forresten sistnevnte for første gang som fikk navnet «emery». Det var den første barenslipende. Avvisningen av naturlige mineraler begynte i første halvdel av det tjuende århundre og var nesten fullstendig fullført ved slutten. Og poenget her var ikke bare de høye kostnadene for naturlige materialer. Faktum er at de alle har strengt definerte egenskaper som ikke kan endres på noen måte. Syntetiske slipemidler, laget under visse forhold, kan være helt annerledes og bedre egnet for å løse enkelte atypiske oppgaver.
For eksempel, gjennom nye teknologier, kan det lages en forbindelse med en partikkelform som ligner en brikke. Dette materialet er ideelt for påføring av poleringshjul på overflaten. I tillegg kan helt nye materialer lages ved å kombinere for eksempel titanoksid med aluminiumsforbindelser. Disse slipemidlene er ideelle for spesielt harde overflater.
Når skjedde det "slipende gjennombruddet" i bransjen?
Moderne produksjon av slipemidler, inkludert produksjon av slipeskiver og smergelskinn, er vanskelig å beskrive på grunn av massen av varemerker og patenter, som i mange tilfeller beskriver samme produkt. Løsningen på slike kollisjoner er enkel - på grunn av de minste forskjellene i den kjemiske sammensetningen kan du registrere et nytt varemerke. Men hva er grunnlaget for syntetiske slipemidler, og når fikk industrien muligheten til å bruke dem i masseskala?
En virkelig viktig hendelse var oppdagelsen av silisiumkarbid, et mineral som ikke finnes i naturen. Opprettelsen av syntetisk alumina på 1890-tallet stimulerte bare begynnelsen av forskning på dette området. På slutten av 1920-talletsyntetisk alumina, silisiumkarbid, granat og korund var de viktigste industrielle slipemidlene.
Men det virkelige gjennombruddet kom i 1938. Det var da det ble mulig å oppnå kjemisk rent aluminiumoksid, som umiddelbart fant den bredeste anvendelsen innen maskinteknikk. Det ble raskt klart at en blanding av zirkoniumoksid og alumina var ideell for krevende skjærejobber i spesielt harde metaller. Dette er et virkelig unikt slipepulver: det beholder høy ytelse, men er relativt billig. I dag holdes palmen fortsatt av syntetisk aluminiumoksid, som har beholdt den opprinnelige mikrokrystallinske strukturen til bauksittråmaterialer. Spesielt ble den unike Cubitron™ laget på denne måten, samt keramikkbaserte slipemidler under SolGel™-merket.
Om «jentenes beste venner»
Naturlig diamant er den eldste slipesteinen. Det ble populært i 1930. Det var to grunner til dette. For det første, inntil det året, var volumet av diamantutvinning rett og slett ubetydelig og kunne fysisk ikke dekke de økende behovene til industrien. For det andre, på grunn av den akutte følelsen av forestående krig, begynte mange land å raskt se etter måter å behandle wolframkarbid ved hjelp av maskiner. Dette stoffet brukes fortsatt i produksjon av kjerner for pansergjennomtrengende prosjektiler.
Problemet var den urealistiske hardheten til dette materialet, som slipende prosessering rett og slett ikke tok. En studie utført på 1960-tallet av General Electric Companyførte til utviklingen av syntetiske diamanter. Til syvende og sist fører forskning på dette området til oppdagelsen av kubisk bornitrid, CBN. Denne diamantharde blandingen er mye brukt i produksjon av andre slipemidler, siden den bokstavelig t alt kan slipe hardt stål til støv.
Selvfølgelig har alle disse slipende stoffene, i tillegg til alle deres fantastiske egenskaper, én stor ulempe - kostnadene. Et nylig unntak er Abral-slipemidlet, syntetisert av det europeiske selskapet Pechiney. Dette selskapet har utviklet en slags "erstatning for diamanter", som, selv om den ikke er dårligere enn dem i hardhet, vinner betydelig i pris.
Men det var ikke bare selve slipemidlene som drev bransjen fremover. Av stor betydning var materialene som ble brukt som grunnlag for deres anvendelse. Spesielt da bakelitt ble laget, ble det mulig å produsere lettere, men mer holdbare slipeskiver. De slipte jevnere, og slipemidler ble bedre fordelt i deres indre volum. Dette resulterte i betydelig bedre materialhåndtering.
sandpapir
Smergelskinn bruker kunstige og naturlige stoffer, filmer og til og med vanlig papir forsterket med vevde fibre som base. I noen tilfeller oppnås "sandpapir" ved å impregnere et stoff med en løsning basert på fenolharpikser eller vann (med tilsetning av slipemidler, selvfølgelig). En slipesvamp kan også fås. Slike verktøy er viden kjent for nesten alle, vi møter dem konstant ogdaglig.
Vi har beskrevet mange bruksområder for disse materialene. Men faktum er at gjennomsnittsmennesket ikke møter de fleste av dem i livet i det hele tatt. Så mange vet om slipesteiner, brynesteiner eller det samme sandpapiret, noen brukte et slipende nett. Men få mennesker kjenner til de spesifikke typene stoffer som brukes for eksempel av produsenter av lagre eller høykvalitetskniver laget av superhardt stål. Sistnevnte er forresten nesten umulig å skjerpe hjemme. "Slipere" for dem trenger veldig spesielle.
Hvilke applikasjoner passer for dette eller det slipemidlet?
For spesifikke behov trengs superslipemidler, som vi allerede kort har nevnt ovenfor. De er også presentert i form av smergelskinn, slipende børster, skiver og sirkler. Så, i produksjonen av kniver fra standard stålkvaliteter, bruker produsenter aluminiumoksid og silisiumkarbid. Masseproduksjon krever derimot vanligvis mer omfattende bruk av sandblåsemaskiner: rustfritt stål, kulelager og massebearbeiding av spesielt hardt tre. Imidlertid forblir industrifolk i de fleste tilfeller tro mot det "gode gamle" aluminiumoksidet. Dette slipepulveret er billig, men svært effektivt.
Endelig
Slipemidler, direkte eller indirekte, spiller en rolle i produksjonen av nesten alt som folk driver med til daglig. Spesielt uten dem er det umulig å lage etuier laget av anodisert aluminium, somså populær blant fans av "eple"-produkter. Ikke glem at en enkel "slipesteinssliper" eller til og med vanlig sandpapir er frukten av aktiviteten til mange generasjoner av vitenskapsmenn og håndverkere som har samlet inn og systematisert kunnskapen sin gjennom årene.
Bedrifter som produserer ulike typer slipemidler, slipeskiver og smergelskinn, bruker den teoretiske kunnskapen som finnes i mange relaterte bransjer. De styres av dataene som er oppnådd under studiet av keramikk, praktiserer mye brukt kjemi, fysikk og metallurgi. Slipemidler vil alltid være nyttige, de er en nøkkelfunksjon i den moderne produksjonssyklusen til mange bedrifter.
