Шлифование металла является одним из видов механической обработки поверхности, в результате которой получается окончательно оформленное товарное изделие. Зачастую в ходе предварительных стадий обработки детали на ней образуются швы и неровности. Исправить это и нивелировать все внешние недостатки призвана такая технологичная операция как шлифовка. В результате шлифовки достигается точность размера и гладкость поверхности металлического изделия. Помимо этого, шлифование обладает высоким показателем производительности, поэтому имеет более высокий спрос среди других финишных обработок.
Принцип шлифования основан на использовании абразивов – веществ, помогающих выровнять поверхность изделия, т.е. снять с него слой исходного материала определённой толщины и получить требуемую шероховатость поверхности детали. Выбор абразива определяется типом металла, который будет подвергаться шлифовке. Чаще всего выбор останавливают на натуральных или искусственных абразивных материалах. Для её осуществления используются абразивные круги (керамические или войлочные) с абразивом, алмазные круги, шлифовальные машины и станки. Последние способны выполнять целый ряд и других функций, как то разрезание и обдирка заготовок, шлифовка поверхности, очистка от ржавчины, заточка промышленного инструмента и так далее.
Виды шлифования металла:
Шлифование бывает машинным и ручным.
Машинное шлифование делится на:
▬ плоское шлифование (плоские поверхности, может в отдельных случаях заменить фрезерование);
▬ круглое шлифование (цилиндрические и конические поверхности валов и отверстий);
▬внутришлифовальную обработку (обработка внутренних поверхностей конических и цилиндрических отверстий, обрабатываемое изделие может быть неподвижно или вращаться);
▬ координатно-шлифовальную (обеспечивает повышенную точность шлифовки, этот способ применяется для обработки сложных деталей);
▬ шлифовальные операции на станках с ЧПУ (лидирующие позиции среди шлифовальных способов обработки);
▬ резьбошлифование (эффективная обработка цилиндрической или наружной поверхности, резьбы, винтов, фрезов);
▬ зубошлифование;
▬ шлицешлифование;
▬ бесцентровое шлифование (наружные и внутренние поверхности цилиндрических изделий в серийном производстве, изделие не крепится на станке, а перемещается между абразивными;
▬ заточка инструмента (предварительная заточка, доводка, заточка инструментов из твёрдых сплавов и т.д., заточка инструмента заключается в придании режущим граням нужных углов и восстановлении режущих кромок).
Ручное шлифование делится на:
▬ шлифование криволинейных профилей лентой;
▬ шлифование плоских поверхностей абразивными составами;
▬ простейший вид шлифовки - обдирка стальных деталей твердыми крупнозернистыми кругами на точилах.
▬ ручная шлифовка шкурками (шлифование шкурками представляет собой отделочную операцию);
▬ очистка поверхности от ржавчины, ручная шлифовка и доводка с помощью кожицы;
▬ полирование (полирование является окончательной операцией отделки деталей, чаще всего для декоративных целей и подготовки к гальваническим покрытиям).
Существует также химический метод полировки металлов – деталь погружается в фарфоровую ванну, наполненную полировальным раствором. Полирование металла производится без применения электричества. При этом рабочая температура смеси в ванне должна составлять не менее 110° С. Полировальный раствор в данном случае – это смесь концентрированных кислот – фосфорной (350 мл), серной (100 мл), азотной (50 мл) и сернокислой (0.5 г). Металлическая деталь или предмет погружается в ванну на время от 30 секунд до 4 минут. Это достаточно опасная для здоровья человека процедура, так как во время химической реакции выделяются удушливые пары.Для Выполнения процесса шлифования наружных поверхностей деталей используются кругло-шлифовальные, плоско-шлифовальные и бес-центрово-шлифовальные станки. Для обработки сложных фасонных поверхностей используются специальные ленто-шлифовальные станки. В ленто-шлифовальных станках применяется инструмент в виде бесконечной абразивной ленты. С помощью шлифовального оборудования можно снимать толстый или самый тонкий слой металла. Современные шлифовальные станки снимают очень тонкий слой с металлического изделия, которые потом могут соответствовать 9-10 классу чистоты поверхности. Достичь более высокие классы чистоты поверхности можно только с помощью специальных станков для доводки, притирки, хонингования, суперфиниширования и так далее. Шлифование и полирование деталей не рекомендуется вести ручным способом, который очень утомителен и отнимает много времени, лучше применять специальные полировальные станки. Для ручного шлифования применяются ручные пневмоинструменты и электрические шлифовальные машины, которые используются в том числе для резки труб, профильного металлопроката, а также для зачистки металлических поверхностей.
Шлифованием обрабатываются только жесткие детали, не формирующиеся в процессе обработки. Данный способ не допускает обработки малых отверстий.
Для шлифования металлов применяют абразивные материалы естественного происхождения или искусственные в зависимости от твердости материала изделия. Твердые шлифовальные материалы – корунд и карборунд – используют для шлифования закаленной стали, марганцевой бронзы и т.п. Наждаком шлифуют чёрные и цветные металлы; крокусом (окись железа) или порошковой пемзой – латунь, цинк, алюминий; полировальной или венской известью – мягкие металлы и сплавы. Хорошие полировальные свойства имеет окись хрома, поэтому его применяют для полирования твердых и мягких металлов.
Для шлифования применяют абразивные керамические или войлочные круги с наклеенным абразивом. Удобные для шлифования вулканитовые и пенопласта алмазные круги. Широко используют для шлифования кожицы. Их выпускают на тканевой основе – БТ, бумажной – Н и на комбиниро-ванной – СТ. Величину зерна абразива обозначают номерами: 12, 16, 20, 24, 36, 46, 60, 80, 100, 120, 140, 170, 200, 280, 325. Чем больший номер, тем мельче абразив. Для очистки поверхности от ржавчины применяют в основном кожицы с номером 46, для шлифования – от номера 60 до 200, для полирования – остальное. Кроме номера кожицы, обозначают еще и материал абразива: КЧ или КЗ – карбид кремния черный или зеленый; Кр – кремний, Э – электрокорунд, Кв – кварц, С – стекло.
При ручном шлифовании металла кожицы накладывают на деревянный брусок, к которому снизу приклеен фетр или тонкий войлок. Так лучше прилипает кожица к поверхности детали. Шлифования выполняют круговыми движениями. Малодоступные места деталей или при отсутствии кожицы нужной зернистости обрабатывают абразивом, смешанным с минеральным маслом.
Технологическая операция шлифовки требует обязательно высокого уровня профессионализма и опыта работы с металлами. В противном случае, неправильное шлифование изделия может его испортить, вне зависимости от того, каким способом была изготовлена деталь. Чрезмерное применение абразивов, снятие слишком толстого слоя материала могут привести к утончению изделия и потере им прочности.
Помимо этого, в результате некачественной и непрофессиональной обработки теряется блеск детали, который очень трудно восстановить. В итоге изделие потеряет свой товарный вид. Потому лучше заранее позаботиться о точности обработки, ее качестве и наличии соответствующего оборудования и материалов.
В ООО «Эльмаш» применяются следующие виды шлифования и полировки изделий из металла:
▬ плоское шлифование при размерах обрабатываемого изделия 600×250×250 мм. (длина×ширина×высота).
▬ круглое внешнее шлифование валов диаметром до 80 мм при длине до 160 мм.
▬ заточка инструмента, свёрла, резцы, фрезы и др, при высоте центров заточного станка до 150 мм, максимальном диаметре фрезы до 250 мм. и максимальной длины хода до 630 мм.
▬ ручное шлифование прямых поверхностей, криволинейных профилей и труб лентой.
▬ шлифование плоских поверхностей различными абразивными составами.
▬ обдирка стальных деталей твердыми крупнозернистыми кругами на точилах и в галтовочном аппарате.
▬ ручная шлифовка шкурками.
▬ очистка поверхности от ржавчины, ручная шлифовка, доводка и полировка изделий из нержавеющей стали в том числе труб.
▬ все виды полирования. аброзивноструйная очистки в пескоструйной камере КСО-110 И-СФ-Р.
Оборудование применяемое в ООО «Эльмаш»:
● Заточной станок 3Г71.
● Плоскошлифовальный станок 3А64Д.
● Плоскошлифовальный станок С827.
● Круглошлифовальный станок 3У10А.
● Наждак заточной Einhell 201.
● Наждак заточной Einhell 150.
● Наждак заточной GREAPO.
● Камера аброзивноструйной очистки КСО 110 ИСФР.
● Галтовочный барабан собственного изготовления.
● Установка для устранения цветов побежалости TIG CLINOX.
● Обдирочно-шлифовальный станок.