Uvod
Bijeli taljeni aluminij (WFA)je industrijski abraziv od taljenog aluminijevog oksida proizveden električno-lučnom fuzijom kalcinirane glinice ili druge prikladne sirovine aluminijevog oksida. To je jedan od nekoliko abrazivnih zrnastih materijala koji se koriste u sustavima za brušenje i završnu obradu.
Kada se WFA uspoređuje s drugim abrazivnim materijalima, odluka o odabiru ne bi se trebala temeljiti na jednom svojstvu. Relevantni čimbenici uključuju točan stupanj abraziva, veličinu zrna, karakteristike obratka, vezu i sustav alata, uvjete procesa i zahtijevano stanje površine.
Ovaj članak uspoređuje WFA sSmeđi taljeni aluminijev oksid (BFA)i silicijev karbid (SiC), usredotočujući se na razlike koje mogu utjecati na odabir materijala bez tretiranja bilo kojeg abraziva kao univerzalno superiornog.
Zašto usporedbe materijala zahtijevaju kontekst primjene
Na ponašanje abrazivnog zrna utječe cijeli sustav brušenja ili završne obrade. Ponašanje pri lomu zrna, kemija, vrsta veze, struktura alata, stanje obrade, karakteristike obratka, rashladno sredstvo i radni parametri mogu utjecati na konačni rezultat procesa.
Iz tog razloga, svojstva kao što sutvrdoća, kemijski sastav ili drobljivost ne treba tumačiti izolirano. Odabir materijala trebao bi se temeljiti na interakciji između stupnja abraziva i namjeravane primjene.
WFA protiv smeđe taljene glinice
Proizvodnja i sastav
Bijeli taljeni aluminijev oksid proizvodi se električnom lučnom fuzijom kalciniranog aluminijevog oksida ili druge prikladne sirovine aluminijevog oksida, nakon čega slijedi hlađenje, drobljenje i klasifikacija.
Smeđi taljeni aluminijev oksid obično se proizvodi od sirovine na bazi boksita obradom električnim lukom.
WFA općenito ima viši sadržaj Al2O3 i drugačiji profil sekundarnog oksida od BFA, iako točan sastav ovisi o pojedinačnom stupnju i specifikaciji. Razlike u sirovini i obradi također pridonose razlikama u kemiji, mikrostrukturi i ponašanju pri lomu zrna.
Tvrdoća, žilavost i trošljivost
I WFA i BFA su tvrdi abrazivi aluminijevog oksida koji se pretežno temelje na korundu. Sama tvrdoća stoga obično nije dovoljna osnova za odabir između njih.
Korisnija razlika je njihovo opće ponašanje prijeloma. BFA se obično karakterizira kao tvrđa i manje trošna, dok je WFA obično trošnija. Stvarno ponašanje i dalje varira s stupnjem zrna, strukturom, obradom i dizajnom abrazivnog alata.
Nijedna karakteristika nije inherentno superiorna. Mogu se odabrati niže trošne ili čvršće vrste zrna gdje je potrebna veća otpornost na lomljenje zrna. Mogu se odabrati trošniji stupnjevi gdje je kontrolirano lomljenje zrna predviđeni dio ponašanja abrazivnog alata. Prikladnost oba pristupa ovisi o kompletnom abrazivnom sustavu i cilju procesa.
Odabir aplikacije
Abrazivi od aluminijevog oksida, uključujući WFA stupnjeve, koriste se u odabranim operacijama brušenja koje uključuju izratke od željeza. Odabir ovisi o čimbenicima kao što su vrsta legure, veličina zrna, specifikacija kotača, sustav vezivanja, stanje obrade i radni parametri.
Različiti WFA stupnjevi i veličine zrna mogu se koristiti za različite operacije, uključujući grublje mljevenje i finiju završnu obradu. Ove upotrebe treba shvatiti kao specifične za razrede i sustave, a ne kao univerzalne karakteristike svih WFA proizvoda.
WFA protiv silicijskog karbida
Materijalne razlike
WFA i silicijev karbid pripadaju različitim obiteljima abrazivnih materijala. WFA je oksidni abraziv na bazi glinice, dok je silicij karbid karbidni abraziv.
Oba su tvrdi abrazivni materijali, ali njihova kemija, kristalna struktura, ponašanje pri lomu i interakcija s različitim radnim komadima se razlikuju. Podaci o stupnju su stoga korisniji od jednostavnog univerzalnog rangiranja krtosti ili žilavosti.
Odabir aplikacije
Abrazivi od silicij karbida obično se biraju za mnoge obojene metale, keramiku, staklo i druge nemetalne materijale. Abrazivi od aluminijevog oksida, uključujući WFA stupnjeve, obično se koriste u odabranim operacijama brušenja koje uključuju izratke od željeza.
Ovo su uobičajeni obrasci odabira, a ne isključiva pravila. Silicijev karbid također se može koristiti u nekim aplikacijama za željezne materijale, dok se WFA može koristiti izvan uobičajenog brušenja željeznih metala, ovisno o proizvodu i procesu.
Odgovarajući izbor ovisi o materijalu izratka, dizajnu abrazivnog alata, specifikaciji granulacije, potrebnom stanju površine i radnim parametrima.
Zašto se učinak alata ne može predvidjeti samo na temelju vrste zrna
Učinkovitost brušenja odražava interakciju više varijabli sustava, a ne samu vrstu abrazivnog zrna.
Relevantne varijable mogu uključivati:
- Materijal abrazivnog zrna, stupanj i veličina zrna
- Sustav i struktura spoja kotača
- Postupak i stanje oblačenja
- Materijal i geometrija obratka
- Brzina brušenja, posmak i dubina rezanja
- Vrsta rashladnog sredstva i isporuka
- Stanje i krutost stroja
Tvrdnje koje se odnose na životni vijek alata, toplinsko ponašanje, završnu obradu površine, ponašanje pri uklanjanju materijala ili učinkovitost procesa stoga bi se trebale ocijeniti korištenjem kompletne specifikacije alata i radnih uvjeta.
Oznaka zrna WFA, BFA ili SiC sama po sebi nije dovoljna za predviđanje performansi gotovog alata.
Što bi kupci trebali usporediti prije nego što odaberu WFA ili alternativu
Prije odabira abrazivnog materijala, kupci i inženjeri mogu usporediti:
- Točan abrazivni materijal i stupanj
- Kemijski sastav
- Podaci o sastavu specifični za seriju ili lot ako su dostupni u Potvrdi o analizi
- Specifikacija granulacije ili veličine čestica
-Raspodjela veličine česticagdje je relevantno
- Podaci o morfologiji ili ponašanju prijeloma ako su relevantni i dostupni
- Kompatibilnost spoja i abrazivnih alata
- Materijal obratka i metalurško stanje
- Potrebno ponašanje pri uklanjanju materijala
- Zahtijevano stanje površine
- Radna brzina, opterećenje, punjenje i drugi uvjeti procesa
- Podaci iz tehničkog lista
- Potvrda o podacima analize
- Podaci o ispitivanju specifični za aplikaciju ako su dostupni
List s tehničkim podacima općenito pruža tipične ili nominalne informacije o proizvodu, dok Certifikat analize izvješćuje o određenim analitičkim ili inspekcijskim rezultatima za određenu seriju ili seriju.
Nije svaki parametar potreban za svaku aplikaciju. Relevantne informacije ovise o abrazivnom proizvodu, procesu i specifikaciji kupca.
Zaključak
WFA, BFA i silicijev karbid su različiti abrazivni materijali s različitim kemijskim sastavom i karakteristikama zrna. Nitko nije univerzalno superioran.
WFA i BFA su abrazivi aluminijevog oksida na bazi korunda, ali se obično razlikuju po sastavu i drobljivosti. Silicijev karbid pripada drugoj obitelji abraziva i obično se odabire za različit raspon radnih komada i uvjeta obrade.
Odabir abrazivnog zrna stoga bi se trebao temeljiti na specifičnim zahtjevima primjene, a ne na jednom svojstvu materijala, potkrijepljenim specifikacijama razreda, informacijama o dizajnu alata i testiranjem primjene gdje je to prikladno.
Reference
- Malkin, S. i Guo, C. (2008). Tehnologija brušenja: teorija i primjena strojne obrade abrazivima. 2. izd. Industrijski tisak.
- Carborundum Universal Limited, Odjel za elektro minerale. Bijeli taljeni aluminij. Tehničke informacije o proizvodu.
- Carborundum Universal Limited, Odjel za elektro minerale. Smeđi taljeni aluminij. Tehničke informacije o proizvodu.
- Norton abrazivi. 37C brusna ploča od silicij-karbida alatnice. Tehničke informacije o proizvodu.