Лекция 19 – абразивные материалы

Следы обработки древесины вращающимися резцами, заусе­ницы и другие неровности должны быть удалены перед отделкой. Это достигается шлифованием.

Для шлифования применяют большей частью зернистые материалы, имеющие большую твердость, чем шлифуемый материал. Зерно должно обладать режущими гранями и действовать как мелкие скребки (резцы). Материалы с такими свойствами называются абразивными, или абразивами. В подавляющем большинстве случаев в качестве абразивов применяются твердые мине­ральные вещества в раздробленном состоянии. Различают абразивные материалы естественные и искусственные. Основными естественными абразивными материалами, исполь­зуемыми в деревообработке, являются корунд, наждак, гранат, кварц кремень, полевой шпат, крокус, красный железняк, пемза диатомиты, мел, венская известь. Из искусственных абразивов используют электрокорунд, карборунд, стекло.

Абразивные материалы различаются величиной и характером зерна (зернистостью и твердостью)

ЗЕРНИСТОСТЬ. Зерном дробленного абразивного материала называют осколок у которого размеры в поперечном сечении не превышают 5 мк, а отношение длины к ширине не пре­вышает 3:1.

Размерной характеристикой зерна является его ширина. Она устанавливается для зерен шириной более 28 мк методом просеи­вания через два смежных стандартных сита, а для зерен шириной от 28 мк и менее — микроскопически.

Твердость абразивных материалов определяется по условной шкале твердости. Она представляет собой набор из 10 минералов, каждый из которых отличается возрастающей твердостью. Твер­дость характеризуется по шкале номером минерала, равного по твердости: 1—тальк, 2 — каменная соль, 3 — известковый шпат, 4 — плавиковый шпат, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ АБРАЗИВЫ. Корунд - кристаллическая разновидность глинозема. Один из лучших абразивов. Цвет серый, синий, бурый да красного со стеклянным блеском. Твердость 9. Излом раковистый. Вязкость средняя. Применяется главным обра­зом в виде мелких порошков для шлифовки и полировки. Приго­ден для шлифовки твердых древесных пород и твердых грунтовок и шпаклевок.

Наждак — горная порода, состоящая из смеси корунда, окиси железа и силиката. Цвет от темно-серого до черного. Излом острый. Твердость 7—9. Для шлифовки в деревообработке не при­меняется, так как примесь окиси железа, имеющаяся в наждаке, окрашивает древесину.

Гранат известен как драгоценный камень. В качестве абра­зива применяется менее ценная разновидность железистого гра­ната—альмандина. Цвет буро-фиолетовый или буро-красный, из­лом острый. Твердость 6,5—7,5. У нас известен как «красный наждак». Хороший материал для шлифовки древесины.

Кварц — двуокись кремния, белый прозрачный минерал, ши­роко встречается в виде примеси к песку (кварцевый песок). Твер­дость 7. Наиболее дешевый и распространенный абразив в дере­вообработке. Его недостатком является некоторая обкатанность и в силу этого закругленность ребер зерен и колебания по твер­дости (2—7).

Кремний — разновидность минерала «халцедона», встречается в природе в виде кремниевых желваков желтого и коричневато-черного цвета. Излом раковистый, острый. Раскалывается на ост­роугольные зерна. Твердость 6—7. Вязкость низкая. Хороший аб­разивный материал для шлифования древесины.

Полевой шпат — минерал, являющийся щелочным или щелоч­ноземельным алюмосиликатом. Встречается в различных видоиз­менениях. Отличается кристаллическим строением и способностью легко раскалываться в определенных направлениях. Твердость 5,5—6,5. Применяется большей частью для полирования.

Крокус, или красный железняк. Цвет красный, излом полура­ковистый, твердость 5,5—6,5. Применяется для полировки стекла, лакокрасочных пленок и др.

Пемза естественная — изверженная горная порода, представ­лявшая собой очень пористую массу вулканического стекла. Цвет от белого до желтого и бурого. Твердость около 6. В зависимости от строения различают пемзу мелкоячеистую, волокнистую, длин­новолокнистую и др. Имеет вид бесформенных кусков. Поступает в продажу также в виде порошка. Неоднородна по составу и твер­дости. Включение посторонних более твердых частиц вызывает при шлифовке глубокие царапины.

Диатомиты, — осадочные породы, состоящие из панцирных ос­татков кремнистых водорослей — диатомей. Встречаются в виде рыхлых нецементированных отложений в южнополярных морях, Беринговом море и на дне некоторых озер. Известны также под названием трепела, кизельгура, инфузорной земли.

Трепел представляет собой весьма легкую пористую нежную на ощупь мучнистую породу диатомита, легко растирающуюся между пальцами в тончайший порошок. Он состоит почти цели­ком из водного кремнезема в виде остроугольных мельчайших ча­стиц. Твердость 5—6. Применяется в шлифовальных и полиро­вальных пастах.

Мел — углекислый кальций. Применяется в виде «отмученного мела» — мелкого порошка, получаемого путем осаждения взмученного в воде толченого мела. Твердость 1—3. Один из наиболее g мягких полировочных материалов. Применяется главным образом при окончательной отделке лакокрасочных пленок.

ИСКУССТВЕННЫЕ АБРАЗИВЫ. Электрокорунд (алунд, алоксит) — искусственный корунд, получаемый в электрической печи из боксита, наждака. По физическим свойствам сходен с естествен­ным корундом. Твердость 9. Выпускается двух видов: электроко­рунд нормальный — от серо-коричневого до темно-коричневого и от розового до темно-красного цвета; электрокорунд белый — белого, серовато-белого и светло-розового цвета.

Белый электрокорунд по твердости выше нормального, но ме-1 нее вязок. Зерна его имеют гладкие грани и острые кромки. Обладает высокой режущей способностью. Является одним из лучших абразивных материалов для шлифовки древесины.

Карборунд — карбид кремния. Кромки зерен острые, по твердости уступают только алмазу, но менее вязки, чем зерна электрокорунда. Выпускается двух сортов — зеленый и черный. Зеленый более твердый и менее вязкий, чем черный. Применяется главным образом для шлифования металла.

Стекло в измельченном виде является весьма распространенным абразивным материалом; наклеивается на бумагу или полотно. Сырьем служит бутылочный бой и дробленые отходы сте­кольного производства (шквара). Твердость 4—6. Зерна с рако­вистым, острым изломом. Из-за хрупкости острые ребра стеколь­ных зерен при шлифовании довольно легко обламываются. Абра­зивные свойства стеклянной бумаги (шкурки) мало устойчивы в работе, что резко отражается на производительности шлифова­ния, особенно твердых древесных пород.

Пемза искусственная собой продукт обжига каолина, мела, песка и полевого шпата. Выпускается в виде призматических брусков или в порошкообразном виде. Отличается большой однородностью и лучшим качеством по сравнению с естественной пемзой. Применяется в виде свободных порошков для мокрого шлифования покрытий и при полировке, а также как составная часть различных полировальных паст.

Крокус зеленый— (окись хрома) применяется в виде порошка для полировки твердых камней (агат, кварц, нефрит и др.). В виде пасты является прекрасным полирующим средством для полировки органического стекла.

ШЛИФОВАЛЬНЫЕ ШКУРКИ И ПАСТЫ

Для шлифования абразивные материалы применяются в основ­ном в виде шлифовальной шкурки или шлифовальной пасты.

Применена порошкообразных абразивных материалов весьма ограниченно (пемза, трепел, мел), а абразивы в виде шлифоваль­ных брусков или кругов непосредственно для обработки древе­сины не применяются вообще.

Шлифовальные шкурки изготовляются для сухого (без жидкостного охлаждения) и мокрого шлифования. Они представляют собой бумагу или специально подготовленное тканевое полотно (основу), связанные при помощи клея с однорядным слоем абра­зивного зерна. Для сухого шлифования в качестве связующего применяется, глютиновый клей 1 или 2-го сорта, для мокрого шлифования — синтетический, водостойкий клей. Шкурки выпускаются производством рулонами или листами. Шлифующая поверхность
образуется зернами кремния, битого стекла или гранита, прочно
прикрепленными к основе.

На нерабочей поверхности каждой шкурки наносится условное обозначение шкурк, содержащее марку материала, основы, вид шкурки (листовой или рулонный), размеры (ширина и длина, мм).вид абразива и зернистость.

Шкурку следует хранить в сухом месте при влажности воздуха 50-60% и температуре 5-250С в пачках или рулонах.

Наиболее применимыми для шлифования древесины следует считать шкурки карборундовые и кремневые. Так как они имеют острые и сравнительно ровные кромки и плоские грани. Стеклянная шкурка быстро затупляется, электрокорундовая быстро «засаливается»

ШЛИФОВАЛЬНЫЕ ПОРОШКИ. В производстве мебели довольно широко применяют порошок пемзы, в особенности для шлифования лакокрасочных покрытий.

Шлифование производят обычно мокрым способом, т.е. с порошок смачивают водой, скипидаром, керосином или эмульсией из воды и керосина, взятых в соотношении 1:1.

Пемзовый порошок промышленность выпускает под маркам 2-П, 2-III средней и высокой твердости, просеянный через сито 1700 отверстий на 1 см2, и под марками 3-II и 3-III такой же твердости, просеянный через сито 3300 отверстий на 1 см2.

Для шлифования масляных и спиртовых лакокрасочных пс крытий применяют порошок марки 3-Й, для нитропокрытий — 2-II и 3-III. Пемзовый шлифовальный порошок можно приготовить на месте его применения путем измельчения кусковой пемзы и просеиванием через шелковое сито.

ШЛИФОВАЛЬНЫЕ ПАСТЫ. Помимо абразивных шкурок для шлифования отделываемой поверхности применяют шлифе вальные пасты. Они представляют собой не текучую смесь тонки абразивов с мягким, легко растирающимся связующим.

Шлифование осуществляется с помощью фланели и цигейкевой шкурки, на которые предварительно наносится тонкий слой пасты. Пленка после шлифования пастой должна приобрести ровную полуглянцевую поверхность.

Шлифовальные пасты могут быть изготовлены по аналогичные рецептам и непосредственно на предприятии.

ПОЛИРОВОЧНЫЕ ПАСТЫ

Окончательная отделка покрытий нитролаковыми и особенно полимеризационными пленками путем полировки является дли­тельным и трудоемким процессом. В связи с этим в последнее время для окончательной отделки начинают применять бесщеллач­ное полирование тонкими абразивными пастами — полировочными пастами, а для нанесения глянца — полировочной водой.

Полировочная паста представляет собой не текучую смесь тон­кого мелкодисперсного абразива невысокой твердости со связую­щими или смесью связующих, иногда с добавлением небольшого количества высококипящего растворителя. Применяется для по­лировки предварительно отшлифованного или обработанного раз­равнивающим составом покрытия с помощью фланцевой или ци­гейковой шайбы, фетрового круга, ленты или, реже, тампона. При полировании пленки покрытия паста должна сообщать ей хоро­ший блеск. Следы жирных пятен и дымка должны легко сни­маться полировочной водой.

Имеется большое количество полировочных паст для полировки различных покрытий, выпускаемых промышленностью или приго­товляемых непосредственно на производстве, которые в той или иной степени удовлетворяют требованиям высокого качества поли­ровки.

Полирование пастами можно производить на полировальных станках и полировочными машинками. При полировании вруч­ную тампоном их разжижают водой до вязкости, допускающей ручную обработку.

ПОЛИРОВОЧНАЯ ВОДА — это низковязкая водно-масляная эмульсия с незначительным содержанием мягкого абразива весьма тонкого помола. Иногда в полировочную воду вводят незначитель­ное количество растворяющего вещества (розмаринового масла, камфары и т. п.). Смягчая поверхность пленки, подобная добавка облегчает устранение мельчайших рисок (царапин) и неровностей. Полировочная вода применяется как для окончательной отделки, так и для восстановления блеска покрытий изделий, бывших в экс­плуатации.

Промышленностью выпускается несколько видов полировочной воды.

Дата добавления: 2014-01-04