Технології - шліфування, заточка, полірування
Шліфування та полірування являють собою операції, при яких обробка металу ведеться за допомогою абразивних матеріалів та інструменту. Абразиви мають високу стійкість, ними можна обробляти деталі з металів і навіть загартованої сталі.
Найпростішим видом шліфування є обдирання сталевих деталей твердими грубозернистими колами на точилах.
По виду роботи шліфування поділяють на плоске і кругле. Найбільш поширеним видом шліфування в моделюванні є обробка деталей шкірками, притирання за допомогою шліфзерна і шлифпорошков, а також полірування.
Залежно від матеріалу виробу і необхідної чистоти його поверхні рекомендуються різні абразивні інструменти і матеріали.
Таблиця "Штучні інструмент"
Позначення твердості: М - м'який, СМ - среднемягкій, СТ - среднетвердий. С - твердий.
Обдирне шліфування є грубу операцію зняття великих припусків металу з заготовок і додання первісної форми ріжучих крайок інструмента. Як абразив вживаються грубозернисті тверді кола і шкурки.
Плоске й кругле шліфування проводиться на спеціальних верстатах. Як правило, шліфують загартовані деталі, які обробити гострінням не можна, а також деталі, що вимагають великої точності та чистоти поверхні.
Поширення друкованої продукції полягає в доданні ріжучим граням потрібних кутів і відновленні різальних крайок. Заточування проводиться на заточувальних колах середньої твердості абразивами, наведеними вище. Інструмент з вуглецевих сталей необхідно охолоджувати. Різці з швидкорізальної сталі в охолодженні не потребують. Різці з наварними пластинами з твердих сплавів охолоджувати не слід, щоб уникнути появи в них тріщин.
Шліфування шкірками є оздоблювальну операцію. Шкірками можна обробляти загартовану сталь, ними усувають нерівності і готують поверхні до полірування. Спочатку застосовують грубозернисті номера; переходячи до більш дрібним, досягають необхідної чистоти поверхні.
Найбільш чисту поверхню отримують обробкою шліфувальною шкуркою з насипкою з тонких шлифпорошков і мікропорошків ( "мікронною шкіркою").
Для отримання більшої чистоти шкурку змочують рідким маслом або водою.
Полірування є остаточною операцією обробки деталей, найчастіше для декоративних цілей і підготовки до гальванічним покриттям.
Як матеріали для полірування застосовують шліфпорошкі і мікропорошки сухі, з маслом і у вигляді паст.
У чистому вигляді вживають порошки корунду, окису хрому і окису заліза.
Тверді шліфпорошкі застосовують головним чином для обробки металевих поверхонь складної форми. Там, де важко працювати шкіркою, деталь шліфують торцями липових паличок, посипаних порошком. Тверді частинки абразиву проникають при натиску в пори палички і, утримуючись деякий час на поверхні дерева, шліфують матеріал.
Окис заліза - крокус - порошок червоного кольору, яким полірують скло і сталь.
Шліфувальні пасти є абразивні порошки, змішані з яким-небудь сполучною складом, добре змочувальним оброблювану поверхню і утримує в собі зерна абразиву. У сполучний склад можуть входити парафін, віск, масла та розчинники типу скипидару, гасу і уайт-спіриту. Пасти застосовують для полірування різних металів і пластмас.
Промисловість випускає різні сорти паст для автомобільної, авіаційної та меблевої промисловості, які цілком придатні в моделюванні. Якщо сухого порошку окису хрому немає, його можна з успіхом замінити олійною фарбою або гуашшю під назвою "крон зелений" або "окис хрому".
Полірувальні пасти призначені для остаточного полірування поверхні, додання дзеркального блиску і знищення дрібних нерівностей. Полірування пастами виробляють після обробки шліфувальними пастами і ретельного видалення їх залишків. Для отримання дзеркальної поверхні необхідно, щоб в пасту і на оброблювану поверхню під час роботи не потрапляли пісок, великі зерна абразивних матеріалів, а також пасти інших номерів.
Полірувальним кругом або матеріалом, яким полірували метал, не можна полірувати пластмаси та лакофарбові покриття.
Полірування можна вести вручну або механічним шляхом на обертових колах.
У першому випадку процес полірування полягає в тому, що на тампон або ганчірку наносять шар полірувальної пасти і натирають поверхню до появи блиску. Якщо паста надто густа, її розводять гасом.
У другому випадку полірувальна паста наноситься на обертовий круг. Залежно від призначення розрізняють пасти для полірування металу, пластмас і нітропокриттям.
Для полірування твердих металів застосовують пасти ГОІ, що випускаються нашою промисловістю.
Таблиця "Полірувальні пасти ГОІ"
Віденську вапно готують з хорошою негашеного вапна шляхом поступового гасіння її водою, формування і просушування на повітрі протягом двох-трьох тижнів. Її застосовують для полірування виробів після нікелювання і хромування.
Мел у вигляді порошку (отмученний) - найбільш м'який полірувальний матеріал. Його застосовують в сухому вигляді для додання блиску м'яким металам, а також для остаточного дзеркального полірування нітролакових покриттів.
Відмучування крейди роблять у такий спосіб. Звичайний крейда протирають крізь дрібну сітку, розмішують в великій посудині з водою до густоти молока і дають відстоятися. Важкі частки (наприклад, пісок) осідають на дно. Чистий крейда буде перебувати між осадом і спливла на поверхню брудом. Брудну воду, що знаходиться зверху, зливають. Отмученний в воді крейда обережно відокремлюють від осаду, переливаючи в інший посуд. Осад з важкими частинками викидають. Рідини дають добре відстоятися, видаляють зайву воду і отриманий сметанообразний осад просушують.
Шліфування та полірування деталей не рекомендується вести ручним способом, який дуже стомлює і забирає багато часу, краще застосовувати спеціальні полірувальні верстати.
Найпростіший полірувальний верстат складається з електродвигуна, на подовжений вал якого надягають шліфувальні диски або полірувальні круги.
Машинне полірування проводиться повстяними і бавовняними колами з нанесеним на них шаром абразивного порошку.
Повстяні кола діаметром від 50 до 200 мм і товщиною від 20 до 50 мм, виготовлені з щільного пресованого повсті, застосовують для початкового шліфування і остаточного полірування. Так як модельні деталі вимагають збереження тонкощі форми, обробляти їх на повстяних колах треба обережно. Для грубої обробки і шліфування коло змащують по колу столярним клеєм і насипають на нього шар абразивного порошку, а потім сушать. На поверхні кола утворюється як би шліфувальна шкурка. Абразивні зерна при роботі частково вдавлюються в повсть і повідомляють колі хороші шліфуючі властивості.
Повстяні кола, змащені пастами, мають значно більшу шліфувальної здатністю, ніж бавовняні. Тому їх застосовують тільки для досить великих деталей, або коли потрібно зняти шар матеріалу, або згладити значні нерівності.
Для отримання хорошого блиску окружна швидкість полірувального кола повинна бути певної для кожного матеріалу. Залежно від числа обертів електродвигуна і полірованого матеріалу діаметр кола можна вибрати за графіком, наведеним на малюнку.
Полірувальний бавовняний коло складається з окремих дисків, в яких зроблені отвори для валу.
Окремі диски з мусліну, фланелі або ситцю укладаються один на інший так, щоб напрямок ниток подальшого кола не збігалося з напрямком ниток попереднього, а було б зміщене на 20-30 °.
Насажанную на вал диски стягують за допомогою металевої шайби і гайки.
Новий полірувальний круг треба підготувати до роботи. Для цього його надягають на вал верстата, включають електродвигун і, торкаючись торцем обрізка тонкостінної труби до окружності диска, вирівнюють його поверхню. При цьому окремі пасма вилетить, а кінці пасом по колу розтріпають. Після цього на край диска наносять пасту і приступають до поліруванню. Довго колишні у вживанні кола "засаливаются", тобто покриваються суцільним шаром забрудненої пасти, і втрачають свої поліруючі якості. У цьому випадку, як і при первинній підготовці, шар пасти і засмальцьовані волокна з окружності кола видаляють за допомогою обрізка труби. Занадто часто чистку проводити не слід, так як кожен раз при цьому частина кола зрізається.
Для досягнення хорошого блиску треба застосовувати тільки чисті кола. Якщо на колі полірували сталь, а потім почали полірувати латунь або інший більш м'який метал (або пластмасу), то частинки твердого металу, що пристали до кола, збільшать його ріжучі властивості і цим погіршать якість поверхні: блиск НЕ буде чистим.
Зазвичай полірувальний круг обертається на горизонтальній осі так, що полірують точки кола йдуть зверху вниз, а полірована деталь розташовується нижче центру кола.
Полірування вище центру кола небезпечно, особливо при роботі на потужних верстатах, так як деталь може бути вирвана кругом з рук і вдарити працює.
Найбільшу небезпеку становить обробка кілець і підковоподібних деталей. У цих випадках навіть при роботі нижче центру коло захоплює і затягує деталь разом з рукою. Щоб уникнути цього, кільця полірують на дерев'яних оправках.
Не всяку деталь можна відполірувати вручну або на колі. У цих випадках механічну полірування сплавів алюмінію можна замінити електролітичної або електрохімічної.
Електрохімічне полірування виробляють в розчині, що складається з фосфорної кислоти щільністю 1,57-1,58 (34%), хромового ангідриду (4%) і води (28%).
Деталь поміщають в ванну на 5-6 хв при температурі 75-90 ° С. Катодом служить свинцева пластина, анодная щільність струму 30-35 A / дм2.
Хімічне полірування виробляють в розчині, що складається на 75% з ортофосфорної кислоти і на 25% сірчаної кислоти, протягом 5-10 хв при температурі 100 ° С. Посуд має бути кислотоупорной, підвіска - з алюмінія.Конец форми