Alam ng sangkatauhan ang tungkol sa mga abrasive sa loob ng millennia. Gumamit ang mga tao ng mga bato at buhangin upang hubugin at patalasin ang mga kutsilyo, sibat at mga pana at kawit. Ang unang nakasasakit ay sandstone, kung saan ang papel ng aktibong sangkap ay nilalaro ng pinakamaliit na butil ng kuwarts. Hanggang sa pagtuklas ng mga pamamaraan sa pagpoproseso ng metal, ang nakasasakit na materyal na ito ay naging posible para sa pag-unlad ng lahat ng sangkatauhan, mula noon ang mga tao ay wala nang ibang paraan upang gumawa ng mga tool para sa trabaho at mga armas.
Ano ito mula sa pisikal na pananaw
Karaniwan, ang mga abrasive ay napakatigas na mineral na matatagpuan sa itaas na dulo ng Mohs hardness scale - mula quartz hanggang brilyante. Ngunit kahit na ang mga malambot na materyales ay maaaring gumanap ng function na ito. Ang mga espongha, baking soda, at mga hukay ng prutas ay nararapat na tawaging mga abrasive. Nakatagpo natin sila araw-araw, at ang kanilang kahalagahan sa pang-araw-araw na buhay ng isang tao ay malaki.
Anong mga proseso ang magagamit ng mga ito?
Ang abrasive na materyal ay madalas na tinatawag na hindi dahil sa mga pisikal na katangian nito, ngunit dahil sa mga tampok ng paggamit. Mayroong ilang mga klase ng naturang mga proseso. Sa partikular, sa isang sandblasting machine, ang pinakamalaking bilang ng mga materyales ay maaaring gamitin, na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay walang binibigkas na mga nakasasakit na katangian. Ang kagamitang ito ay gumagamit ng malakas na daloy ng hangin o tubig, kung saan ang maliliit na particle ng ilang mga sangkap ay gumagalaw nang napakabilis. Sa ilang mga kaso, ginagamit ang isang abrasive na mesh, na gumaganap ng papel ng chopper filter.
Sandblasting machine ay ginagamit upang polish at tapusin ang mga bahagi at mga natapos na produkto. Sa kasong ito, halos anumang nakasasakit na materyal ay maaaring kunin: mula sa mga shell ng mani at buto ng mga pananim na prutas, mga shell ng mollusk at iba pang organikong bagay hanggang sa pinakamaliliit na piraso ng bakal, slag, salamin o kahit baking soda.
Mga Pangunahing Bahagi
Ang Quartz sand ay ang pinakasikat na abrasive para sa sandblasting bridges at iba pang steel structures. Sa kasong ito, nangyayari ang napaka-epektibong pag-alis ng kalawang, na makabuluhang pinatataas ang tibay ng mga istruktura ng engineering. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng mataas na density ng mga abrasive. Bilang isang patakaran, ang paglilinis ng mga istruktura ng metal ay nagsasangkot ng paggamit ng naka-compress na hangin. Ito ay gumaganap bilang particle accelerator at walang karagdagang corrosive effect.
Gayunpaman, sa ilang pagkakataon, maaari ding gumamit ng tubig. Lalo na kapag naglilinis ng kongkretomga istruktura. Halos lahat ng mga istruktura na itinayo sa coastal zone ay pana-panahong nangangailangan nito. Ang katotohanan ay ang isang makapal na layer ng asin at iba pang mga agresibong compound ay lumalaki sa kanilang ibabaw sa paglipas ng panahon. Ang sariwang tubig, kung saan ang naaangkop na materyal (nakasasakit) ay naidagdag dati, hindi lamang nag-aalis ng mga ito mula sa kongkreto, ngunit gumagawa din ng isang "desalination". Muli, ang pagkilos na ito ay makabuluhang nagpapataas sa buhay ng mga gusali.
Polishing finished products
Polishing ay ang pinakamahalagang proseso kung saan ang mga abrasive ay lubhang kailangan. Bilang isang patakaran, ang mga espesyal na paste o malambot na disk, pati na rin ang mga compound batay sa mga sintetikong resin, ay ginagamit upang maperpekto ang mga natapos na produkto o ilang bahagi. Kahit na ang isang simpleng nakasasakit na espongha ay hinihiling. Ang cerium oxide, brilyante, quartz, iron oxide at chromium oxides ay ang pinakakaraniwang ginagamit na compound ngayon.
Ang Novaculite (siksik na siliceous na bato) ay isa ring magandang hilaw na materyal para sa paggawa ng mga materyales sa pag-polish. Ang cerium oxide ay ang pinakakaraniwang mineral na ginagamit sa pagpapakintab ng salamin. Ang tambalang ito ay hindi scratch ito, ngunit nagbibigay ito ng isang espesyal na kinis at shine. Sa mga nakalipas na taon, gayunpaman, ang silicon carbide at sintetikong diamante ay mas madalas na ginagamit para sa layuning ito. Batay sa kanila, ang isang partikular na mahal at epektibong nakasasakit na sinturon ay ginawa. Ito ay napakahusay na angkop para sa pagpoproseso ng mga partikular na "pabagu-bagong" materyales.
Paggamit ng mga magnetic field
Sa mga nagdaang taon, mas madalas sa industriya ang nagsisimulang magsanay ng proseso ng abrasive sharpening. Hindi ito gumagamit ng tubig.sa ilalim ng presyon at hindi naka-compress na hangin: ang pinakamaliit na mga particle ng mga abrasive ay lumilipad sa isang malakas na magnetic field, na bumubuo sa "paggiling na gulong". Ang paraang ito ay ginagamit sa precision engineering, dahil maaari itong gamitin upang pakinisin o patalasin ang mga bahaging iyon na karaniwang masyadong mahal at/o matagal na proseso. Bilang abrasive, ang mga aluminum compound na may mga metal na may ganitong katangian ay kadalasang ginagamit.
Magnetorheological polishing method
Gamit ang rheological polishing method, ang "pisikal" na abrasive na tool ay hindi ginagamit. Ang mga materyales ay halo-halong may mga likido, sa kapal kung saan sila gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng mga electric field. Ang paraang ito ay halos kapareho sa inilarawan sa itaas, at ginagamit din sa ilang bahagi sa precision engineering at katulad na mga industriya.
Sa pangkalahatan, sa mga nakalipas na taon, ang mga abrasive na nauna nang pinaghalo sa mga likido o synthetic resin ay lalong ginagamit sa paggawa. Ang isang magandang halimbawa ay GOI wetted abrasive paste batay sa chromium oxide. Ito ay kilala sa mahabang panahon, ngunit sa mga nakaraang taon lamang ito nakatanggap ng espesyal na atensyon. Ang dahilan ay simple - ang mababang halaga ng tambalang ito at ang mataas na kahusayan nito sa buli. Bilang karagdagan, ang abrasive na paste ay malumanay na kumikilos sa naprosesong materyal nang hindi ito kinakamot o nasisira.
Mga abrasive na gulong para sa mga angle grinder ("mga gilingan")
Ginagamit ang mga ito hindi lamang para sa pagpapakintab. Ang mga abrasive ay maaari ding magputol ng mga partikular na matitigas na materyales. Upang gawin ito, gumamit ng manipis na paggiling na mga gulong na ginawa batay sa aluminum oxide at phenolicmga pitch. Sa mga bihirang kaso, ginagamit ang isang metal abrasive disc. Ang ganitong mga tool ay kailangang-kailangan, lalo na, sa pagkuha ng marmol sa mga quarry. Ang katotohanan ay ang mineral na ito ay napakasiksik, mahirap putulin gamit ang mga ordinaryong lagari.
Tulad ng nasabi na natin, ginagamit ang aluminum oxide, silicon carbide, artificial diamonds at boron carbide para sa paglalagari. Magagamit ang mga ito sa paggawa ng nakasasakit na disc, ginagamit din ang mga ito upang bumuo ng mga espesyal na lagari para sa mga partikular na matibay na materyales.
Mga pangunahing tool na ginagamit para sa industriya
Kaya, ang mga compound na ito ay kinakailangan para sa pagpapatalas, pagpapakintab, paggupit ng mga materyales. Ang modernong industriya ay kadalasang gumagamit ng isang nakasasakit na tool ng artipisyal na pinagmulan. Ang dahilan nito ay ang medyo mababang halaga ng synthetics. Ang mga compound ng natural na pinagmulan ay mas mahal. Kabilang dito ang aluminum oxide, na paulit-ulit naming binanggit, gayundin ang silicon carbide, zirconium dioxide, at tinatawag na superabrasives (diamond o boron nitride).
Bihira ang mga pagbubukod at pangunahing kinakatawan ng corundum. Ito ay napakamahal, at ang paggamit nito sa produksyon ay medyo limitado. Sa mas bihirang mga kaso, ang mga natural na diamante ay ginagamit na hindi angkop para sa pagputol dahil sa kanilang napakaliit na sukat o mga depekto sa istruktura.
Ang ebolusyon ng mga pang-industriyang abrasive
Ang kasaysayan ng mga pang-industriyang abrasive para sa paggiling ng mga gulong ay nagsimula sa mga natural na mineral - quartz at silicon, pati na rin ang corundum. Ito ang huli, sa pamamagitan ng paraan, sa unang pagkakataon na nakatanggap ng pangalang "emery". Ito ang unang barnakasasakit. Ang pagtanggi sa mga likas na mineral ay nagsimula sa unang kalahati ng ikadalawampu siglo at halos ganap na natapos sa pagtatapos nito. At ang punto dito ay hindi lamang ang mataas na halaga ng mga likas na materyales. Ang katotohanan ay lahat sila ay may mahigpit na tinukoy na mga katangian na hindi mababago sa anumang paraan. Ang mga sintetikong abrasive, na nilikha sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, ay maaaring maging ganap na naiiba at mas angkop para sa paglutas ng ilang hindi tipikal na gawain.
Halimbawa, sa pamamagitan ng mga bagong teknolohiya, maaaring gumawa ng compound na may hugis ng particle na kahawig ng chip. Ang materyal na ito ay perpekto para sa paglalagay ng buli na mga gulong sa ibabaw. Bilang karagdagan, ang ganap na bagong mga materyales ay maaaring malikha sa pamamagitan ng pagsasama-sama, halimbawa, titanium oxide na may mga aluminyo compound. Ang mga abrasive na ito ay mainam para sa partikular na matigas na ibabaw.
Kailan nangyari ang "abrasive breakthrough" sa industriya?
Mahirap ilarawan ang modernong produksyon ng mga abrasive, kabilang ang paggawa ng mga grinding wheel at emery skin, dahil sa dami ng mga trademark at patent, na sa maraming pagkakataon ay naglalarawan ng parehong produkto. Ang solusyon sa naturang banggaan ay simple - dahil sa pinakamaliit na pagkakaiba sa komposisyon ng kemikal, maaari kang magrehistro ng bagong trademark. Ngunit ano ang batayan para sa mga sintetikong abrasive, at kailan nagkaroon ng pagkakataon ang industriya na gamitin ang mga ito sa mass scale?
Ang isang tunay na makabuluhang kaganapan ay ang pagtuklas ng silicon carbide, isang mineral na hindi matatagpuan sa kalikasan. Ang paglikha ng sintetikong alumina noong 1890s ay nagpasigla lamang sa simula ng pananaliksik sa lugar na ito. Sa pagtatapos ng 1920ssynthetic alumina, silicon carbide, garnet at corundum ang pangunahing pang-industriyang abrasive.
Ngunit ang tunay na tagumpay ay dumating noong 1938. Noon naging posible na makakuha ng chemically purong aluminyo oksido, na agad na natagpuan ang pinakamalawak na aplikasyon sa mechanical engineering. Sa lalong madaling panahon naging malinaw na ang pinaghalong zirconia at alumina ay mainam para sa paghingi ng mga trabaho sa pagputol sa partikular na matigas na metal. Ito ay isang tunay na kakaibang nakasasakit na pulbos: napapanatili nito ang mataas na pagganap, ngunit medyo mura. Ngayon, ang palad ay hawak pa rin ng sintetikong aluminum oxide, na nagpapanatili sa orihinal na microcrystalline na istraktura ng mga hilaw na materyales ng bauxite. Sa partikular, ang natatanging Cubitron™ ay nilikha sa ganitong paraan, pati na rin ang mga ceramic-based na abrasive sa ilalim ng tatak ng SolGel™.
Tungkol sa "matalik na kaibigan ng mga babae"
Natural na brilyante ang pinakamatandang abrasive na bato. Naging tanyag ito noong 1930. Mayroong dalawang dahilan para dito. Una, hanggang sa taong iyon, ang dami ng pagmimina ng brilyante ay bale-wala lang at pisikal na hindi kayang masakop ang lumalaking pangangailangan ng industriya. Pangalawa, dahil sa matinding pakiramdam ng paparating na digmaan, maraming mga bansa ang nagsimulang mapilit na maghanap ng mga paraan upang maiproseso ang tungsten carbide gamit ang mga makina. Ginagamit pa rin ang substance na ito sa paggawa ng mga core para sa mga projectiles na nakabutas ng armor.
Ang problema ay ang hindi makatotohanang katigasan ng materyal na ito, na hindi talaga tinanggap ng nakasasakit na pagproseso. Isang pag-aaral na isinagawa noong 1960s ng General Electric Companyhumantong sa pagbuo ng mga sintetikong diamante. Sa huli, ang pananaliksik sa lugar na ito ay humahantong sa pagtuklas ng cubic boron nitride, CBN. Ang diamond-hard compound na ito ay malawakang ginagamit sa paggawa ng iba pang mga abrasive, dahil maaari itong literal na gumiling ng matitigas na bakal upang maging alikabok.
Siyempre, lahat ng mga nakasasakit na sangkap na ito, bilang karagdagan sa lahat ng kanilang magagandang katangian, ay may isang malaking disbentaha - ang gastos. Ang isang kamakailang pagbubukod ay ang Abral abrasive, na synthesize ng European concern na Pechiney. Ang kumpanyang ito ay bumuo ng isang uri ng "kapalit ng mga diamante", na, bagama't hindi mas mababa sa mga ito sa tigas, ay makabuluhang nanalo sa presyo.
Ngunit hindi lang ang mga abrasive mismo ang nagtulak sa industriya pasulong. Ang pinakamahalaga ay ang mga materyales na ginamit bilang batayan para sa kanilang aplikasyon. Sa partikular, noong nilikha ang Bakelite, naging posible na makagawa ng mas magaan ngunit mas matibay na mga gulong sa paggiling. Gumiling sila nang mas pantay, at ang mga abrasive ay mas mahusay na ibinahagi sa kanilang panloob na dami. Nagresulta ito sa mas mahusay na paghawak ng materyal.
Sandpaper
Ang mga balat ng emery ay gumagamit ng mga artipisyal at natural na tela, mga pelikula at maging ang plain paper na pinatibay ng mga hinabing fibers bilang base. Sa ilang mga kaso, ang "sandpaper" ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapabinhi ng isang tela na may solusyon batay sa phenolic resins o tubig (kasama ang pagdaragdag ng mga abrasive, siyempre). Ang isang nakasasakit na espongha ay maaari ding makuha. Ang ganitong mga tool ay malawak na kilala sa halos lahat, palagi naming nakatagpo ang mga ito ataraw-araw.
Nailarawan namin ang maraming aplikasyon ng mga materyal na ito. Ngunit ang katotohanan ay ang karaniwang karaniwang tao ay hindi nakatagpo ng karamihan sa kanila sa kanilang buhay sa lahat. Kaya, alam ng maraming tao ang tungkol sa mga grindstone, whetstones o parehong papel de liha, may gumamit ng nakasasakit na mata. Ngunit kakaunti ang nakakaalam ng mga partikular na uri ng mga sangkap na ginagamit, halimbawa, ng mga tagagawa ng mga bearings o mataas na kalidad na mga kutsilyo na gawa sa mga super-hard steel. Ang huli, sa pamamagitan ng paraan, ay halos imposible na patalasin sa bahay. Ang mga "Sharpener" para sa kanila ay nangangailangan ng napakaespesyal.
Aling mga application ang angkop para dito o sa abrasive na iyon?
Para sa mga partikular na pangangailangan, kailangan ang mga superabrasive, na nabanggit na namin sa itaas. Ang mga ito ay ipinakita din sa anyo ng mga balat ng emery, nakasasakit na mga brush, mga disc at mga bilog. Kaya, sa paggawa ng mga kutsilyo mula sa karaniwang mga marka ng bakal, ang mga tagagawa ay gumagamit ng aluminum oxide at silicon carbide. Ang mass production, sa kabilang banda, ay karaniwang nangangailangan ng mas malawak na paggamit ng mga sandblasting machine: hindi kinakalawang na asero, ball bearings at mass processing ng lalo na ang matitigas na kahoy. Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso, ang mga industriyalista ay nananatiling tapat sa "magandang lumang" aluminum oxide. Ang abrasive powder na ito ay mura ngunit napakabisa.
Sa wakas
Ang mga abrasive, direkta man o hindi, ay gumaganap ng papel sa paggawa ng halos lahat ng bagay na kinakaharap ng mga tao araw-araw. Sa partikular, kung wala ang mga ito, imposibleng lumikha ng mga kaso na gawa sa anodized aluminyo, na kung saannapakasikat sa mga tagahanga ng mga produktong "mansanas". Huwag kalimutan na ang isang simpleng abrasive na bato na "gilingan" o kahit na ordinaryong papel de liha ay bunga ng aktibidad ng maraming henerasyon ng mga siyentipiko at artisan na nakolekta at nag-systematize ng kanilang kaalaman sa paglipas ng mga taon.
Ang mga kumpanyang gumagawa ng iba't ibang uri ng abrasive, grinding wheel at emery skin, ay gumagamit ng teoretikal na kaalaman na naroroon sa maraming nauugnay na industriya. Sila ay ginagabayan ng data na nakuha sa panahon ng pag-aaral ng mga keramika, malawakang pagsasanay sa inilapat na kimika, pisika at metalurhiya. Ang mga abrasive ay palaging magiging kapaki-pakinabang, ang mga ito ay isang pangunahing tampok ng modernong ikot ng produksyon ng maraming mga negosyo.
