دانه بندی و سایز دانه ها در سنگ های فیبری

همه چیز در مورد دانه بندی و سایز دانه ها در سنگ های فیبری

ساب‌زنی و برش از مهم­ترین فرآیندهای سنگ‌­زنی با صفحه سنگ‌­های فیبری است. صفحه سنگ­‌های فیبری برای برش، شکل­‌دهی فلزات، آلیاژها و انواع مواد سخت و نرم و عملیات پایانی استفاده می­‌شوند. امروزه استفاده از دانه‌­های ساینده در صنعت سنگ­‌زنی شرایط دستیابی به کیفیت سطحی بالا، تلورانس ابعادی و فرآیندی پایا را مهیا کرده است. در عملیات سنگ­زنی، ذرات ساینده با توزیع اندازه مشخص، شکل، ساختار و سایر خواص، در ابعادی نسبتا بزرگ (در مقایسه با سایر ساینده­‌ها) استفاده می‌­شوند. مثلا صفحات ساب مهندسی شده با توزیع ذرات مشخص، از طراحی بر مبنای توزیع آماری ذرات الگو می­‌گیرند. با این حال، عمده ابزارهای موجود در بازار از توزیع رندوم ذرات ساینده بهره می­‌برند.

مشخصات ذرات ساینده به‌طور عمده‌ای خواص این ابزارها را تحت تاثیر قرار می­‌دهد. در تمامی طول مراحل انجام فرآیندهای برش و ساب، تمامی لایه‌های ذرات ساینده صفحه سنگ باید دارای توزیع یکسان و کنترل شده­ و عاری از ناخالصی باشند. جنس عمده این ذرات ساینده شامل آلومینای سفید، آلومینای قهوه­‌ای و سیلسیوم کارباید است. نقش اصلی این ذرات، براده برداری از سطح مواد و حذف آن است، پس باید سخت‌­تر از قطعه کار باشند تا فرآیند حذف مواد و براده برداری تسهیل گردد. تصویری از ذرات آلومینای سفید مورد استفاده در سنگ‌های فیبری در زیر قابل مشاهده است.

ذرات-آلومینای-سفید
ذرات-آلومینای-سفید

سایز دانه ها در سنگ های فیبری

سایز دانه ها در سنگ های فیبری، نوع ذرات ساینده و میزان آن با تعداد آنها در لبه­‌ برش (چگالی لبه برش) مشخص می‌­شود. سایز دانه ها در سنگ‌های فیبری مشخص کننده سرعت، دقت و کاربرد صفحه سنگ است. ذرات با اندازه ریز منجر به کاهش زبری سطحی می‌شوند. صفحهاتی با زبری سطح کمتر نیازمند نیروی ماشین­‌کاری بیشتر هستند و عمر کوتاه‌تری دارند. از طرفی ذرات بسیار بزرگ بر کیفیت سطحی قطعات بعد از فرآیند سنگ زنی تاثیر منفی دارد و میزان مصرف آنها نیز بیشتر است. بنابراین اندازه ذرات ساینده، فاکتور بسیار مهمی در تولید صفحات ساب و برش به شمار می­‌رود.

توزیع اندازه ذرات ساینده، برای ذرات درشت به وسیله­ الک کردن و برای ذرات خیلی ریز به وسیله­ ته نشینی ذرات تنظیم می­‌گردد. الک کردن، یکی از ساده‌ترین روش‌­ها برای جداسازی ذرات با  استفاده از الک‌­هایی با اندازه‌­­های مش مشخص است. بسیاری از استانداردهای بین المللی وجود دارند که بازه‌­های سایز ذرات را مشخص می­‌کنند. لازم به ذکر است که بیشتر استانداردها اندازه ذرات ساینده را به صورت یک بازه (نه بصورت یک عدد) در نظر می­‌گیرند.

استانداردهای اروپایی عمدتا بر مبنای استاندارد DIN-ISO 8486-1 است که اتحادیه تولیدکنندگان مواد ساینده در اروپا (FEPA) نامیده می‌شود. به عنوان مثال، استاندارد FEPA ذرات ساینده مورد استفاده در صفحه سنگ‌های فیبری را از بزرگترین سایز ذرات F4 (قطر ذرات 3 میلی‌متر) تا ریزترین ذرات F1200 (قطر ذرات 3 میکرون) دسته‌بندی می­کند. عمده این استانداردها، ذرات ساینده را با یک عدد مربوط به سایز مش، مابین دو الک مربوطه، بیان می­‌کنند. تعینن اندازه دانه‌بندی با عبور دادن متوالی از الک‌هایی که ابعاد سوراخه‌ای آن از استانداردهای ویژه‌ای تبعیت می‌کند، اتفاق می‌افتد. سایز دانه ها در سنگ های فیبری بوسیله تعداد مش­‌ها (تعداد توری الک) در یک اینچ (به صورت خطی) مشخص می­‌شود. موادی که از شماره مش مدنظر عبور کنند، دارای شماره مش بزرگتر و موادی که روی الک مش باقی بماند، دارای سایز مش کوچکتر از آن الک هستند. پس بنابراین عدد مش به معنای یک عدد مطلق نیست و یک بازه را نشان می‌­دهد. در شکل زیر یک مثال از مش F10 و توزیع حجمی ذرات روی الک‌­های با مش کمتر و بیشتر نشان داده شده است. همانطور که مشخص است، بیش از 70 درصد  حجمی ذرات دارای مش شماره 10 هستند.

 

مش F10 و توزیع حجمی ذرات روی الکها
مش F10 و توزیع حجمی ذرات روی الکها

 

 

سایز دانه ها در سنگ های فیبری بر اساس کاربرد آنها در چهار دسته­ درشت (زبر)، متوسط، ریز (نرم) و خیلی ریز تقسیم‌بندی می‌شود که در جدول زیر اندازه آنها مشخص شده است.

دانه بندی‌ها از سایز 8 که درشت‌ترین سایز دانه‌ها است تا دانه‌بندی خیلی ریز با سایز  600 را تشکیل می‌دهند. بسته نوع کاربری و قطعه کار مورد نیاز سایز این دانه بندی ها انتخاب می‌شود. دانه‌بندی بالاتر از ۶۰۰ که در این تقسیم بندی نیامده، پودرهای ساینده محسوب شده و در ساخت سنباده‌ها کاربرد دارند.

کلاس ذرات سایز مش
درشت (Coarse) 8، 10، 12، 14، 18، 20، 24
متوسط (Medium) 30، 36، 46، 54، 60
ریز (Fine) 80، 100، 120، 150، 180
خیلی ریز (Very-Fine) 220، 240، 280، 320، 400، 600

لازم به ذکر است که دو استاندارد پرکاربرد ژاپنی (JIS) و آمریکایی (ANSI) نیز سایز دانه ها در سنگ های فیبری را مطابق دستورالعمل اختصاصی خودشان معرفی می‌­کنند که در زیر سایز مش و اندازه قطر دانه مربوط به سه استاندارد پرکاربرد FEPA، ANSI وJIS  آمده است. سری FEPA P مخصوص کاغذ سنباده است.

 

استاندارد دانه بندی ذرات ساینده
استاندارد سایز دانه ها در سنگ های فیبری

دانه بندی صفحه سنگ‌ها

تا بدین جا دانستیم که سایز دانه‌های به کار رفته در سنگ‌های فیبری بر اساس قطر دانه و سایز مش چگونه تعیین می­‌شود و در استانداردهای پرکاربرد، این اندازه چه مقدار در نظر گرفته می‌شود. حال می‌خواهیم  بدانیم در صفحه سنگ­‌های مختلف، این دانه بندی به چه صورت است.

به طور کلی در صفحه سنگ‌­های مربوط به برش از کلاس دانه‌بندی متوسط (F30-F60)  مطابق استاندارد FEPA استفاده می‌شود. این دانه‌بندی ریز سرعت برش بالاتر در کنار مصرف پایین‌تر را موجب می‌شود. جنس مواد به کار رفته در صفحات برش عمدتا شامل آلومینای سفید و خالص، به دلیل چقرمگی و تافنس بالاتر آن در مقایسه با آلومینای قهوه­‌ای، است. در صفحات مربوط به ساب عمدتا از آلومینای قهوه‌­ای با کلاس دانه‌بندی درشت و متوسط (F24-F46) استفاده می‌شود. ذرات درشت­‌تر خاصیت براده برداری بالاتری دارند در حالی‌که مصرف آنها نیز بالاتر است. جنس صفحات مربوط به ساب، بسته به جنس قطعه کار ممکن است سیلیکون کارباید یا آلومینای سفید هم در نظر گرفته شود.

درجه سختی صفحه سنگ

درجه سختی صفحه سنگ‌ها با حروف لاتین A تا Z مشخص می‌شود. A نرم‌ترین و Z سخت‌ترین است. این شاخص تعیین می‌کند که چسب تا چه اندازه دانه‌های ساینده را محکم در کنار یک دیگر نگه می‌دارد. A تا H برای ساختارهای نرم، I تا P برای ساختارهای نسبتا سخت و Q تا Z برای ساختارهای سخت استفاده می‌شود. این درجه تقریبا بر تمام موارد برش و سایش مانند: سرعت چرخش، خنک شوندگی، عمق برش و… تاثیر می‌گذارد.

نمایش دانه بندی صفحه سنگ‌ها

سایز مربوط به دانه­‌بندی استفاده شده در صفحه سنگ­‌های فیبری، توسط سازندگان آنها و اجبار استاندارد ایمنی مورد استفاده، بر روی محصولات درج می‌شود. نحوه خواندن اطلاعات متریال مورد استفاده بدین صورت است که اولین حرف نوع ساینده مورد استفاده است. حرف A برای آلومینای قهوه­‌ای، حرف WA برای آلومینای سفید و حرف C  برای سیلیکون کارباید نوشته می‌شود. دومین عدد سایز دانه ها در سنگ های فیبری را نشان می‌دهد. که مفصلا راجع به آن بحث شد. اعداد و حروف بعدی سختی ماده ساینده و ساختار آنها را نشان می‌دهد که در بالا به آن اشاره کردیم. به طور مثال A30TBF نشان­‌دهنده آلومینای قهوه­‌ای با سایز مش 30 (متوسط قطر دانه‌ها 625 میکرون) با درجه سختی Hard و از نوع اتصال رزینی تقویت شده با فایبر گلاس است.

در شکل زیر نمونه‌ای از علائم درج شده جهت نشان دادن سایز دانه ها در سنگ های فیبری را نشان داده شده است.

نمایش دانه بندی صفحه سنگ‌ها
نمایش دانه بندی صفحه سنگ‌ها
مطالب مرتبط
Related Post

دیدگاهتان را بنویسید