Materiały ścierne są dosyć rozległym tematem, jednak w związku z licznymi pytaniami na PW, o różne zagadnienia, chciałbym przybliżyć nieco ten temat.
Od razu zaznaczam, ze poniższe materiał (głównie chodzi o grafiki nie mogą być rozpowszechniane bez mojej wiedzy). Temat też pewnie będę rozbudowywał.
No to zacznijmy od początku…
Materiały ścierne składają się z 4 głównych elementów:
- Podłoża
- Spoiwo, które utrzymuje ziarno „doklejone” do podłoża
- Ziarno
- Wierzchnią warstwę
· ![]()
Podłożem nazywamy nośnik, na którym jest umiejscowione ziarno ścierne. Używa się różnych rodzajów podłoży w zależności od aplikacji:
- papier,
- poliester,
- mieszanka (poliester 65% / bawełna 35%),
- bawełna,
- folia,
- fibra (sprasowany pod dużym ciśnieniem papier)
Podłoża mogą mieć różną elastyczność.
Papier może posiadać różną gramaturę, co przekłada się na jego elastyczność. Oznaczamy papiery następującymi literami:
| od najelastyczniejszego do najmniej elastycznego
|
| Awt: | 65 ~ 85 g/m2 |
| Cwt: | 100 ~ 140 g/m2 |
| Dwt: | 140 ~ 200 g/m2 |
| Ewt: | 220 ~ 270 g/m2 |
| Fwt: | 270 ~ 350 g/m2 |
| Gwt: | 350 ~ 450 g/m2 |
Literki powyżej stosowane są u wszystkich producentów i oznaczają zawsze taką samą gramaturę.
Podłoża płócienne również mogą mieć różną elastyczność, ale oznacza się je innymi literami, niż podłoża płócienne:
- JJwt. bardzo elastyczny
- J xt.
- JX wt.
- X wt. średnio sztywny
- XY wt.
- Y wt.
- YY wt. bardzo sztywny
J - Najlżejsze i najbardziej elastyczne podłoże, używane tam gdzie wykończenie i jednolitość powierzchni są bardziej istotne niż usuwanie naddatku. Idealny do wykańczania, wygładzania, elastyczny odpowiedni do pracy na profilowanej lub krzywej powierzchni.
X - Podłoże mocniejsze i relatywnie sztywniejsze niż płótno J, stosowane do wyrobów ściernych począwszy od grubych granulacji, a skończywszy na drobnych granulacjach do operacji wykończania i polerowania. Stała i powtarzalna wydajność, dobra żywotność narzędzia ściernego to cechy charakterystyczne dla tego podłoża.
Sztywność nadaje się poprzez fleksowanie (chyba nie ma słowa po polsku na ten proces), więc powiedzmy nadawanie elastyczności:
Produkty można fleksować pojedynczo, podwójnie, czasem potrójnie:
Ale nadawanie elastyczności przekłada się na żywotność materiału ściernego - wiąże się to z pękaniem warstwy spoiwa, co wpływa na materiał. Proces jest nieodwracalny.
Czym materiał sztywniejszy, tym lepiej.
Zastosowanie różnych podłoży:
- Papier – głównie obróbka w przemyśle drzewnym
- Bawełna – stosowana głównie do szlifowania ręcznego,
- Poliester – głównie stosowany przy produktach do zgrubnego i ciężkiego szlifowania, gdzie podłoże musi znosić większe obciążenia
- Folia – stosowana do szlifowania drewna, powierzchni lakierowanych, szpachli samochodowej jak i stali nierdzewnej
- Fibra – głównie dyski fibrowe, czyli szlifowania spawów, stali
Proces umieszczania ziarna na podłożu polega na równoczesny przeprowadzeniu ziarna i podłoża poprzez pole elektrostatyczne, co powoduje, że ziarno zostaje przyciągnięte do podłoża. Ta metoda daje gwarancję równomiernego umieszczenia ziarna na podłożu, jak i gwarancję umieszczenia ziarna w odpowiedniej, pionowej pozycji.
Podczas produkcji nasypowych, materiałów ściernych, można rozrzedzić ilość ziarna na podłożu, przez co uzyskać inny typ nasypu, nazywany otwartym.
Nasyp zamknięty = całkowite pokrycie ziarnem
Nasyp otwarty = pokrycie ziarna 50 – 75%
![]()
Nasyp otwarty stosowany jest głównie w przemyśle drzewnym, jego celem jest zapobieganie zapychaniu się materiału i lepsza cyrkulacja powietrza podczas szlifowania. Nasyp otwarty skraca żywotność materiału ściernego.
Najpopularniejsze ziarna (nasypy) to:
![]()
a tu inna grafika:
![]()
Materiały ścierne można zabarwiać na dowolne kolory, kolor nie ma najmniejszego wpływu na materiał podczas użytkowania.
Ale przyjęło się, że:
- Cyrkon barwi się na niebiesko
- Korund na brązowo
- Węglik krzemu zawsze jest czarny
- Ceramika – hmmm zawsze mam z tym problem, kolor jasno kremowy?!
Ziarna można uszeregować zaczynając od „najsłabszego” do „najmocniejszego”:
Korund – cyrkon – ceramika
Węglika krzemu nie umieściłem w tej kolejce, gdyż jego zadania są zazwyczaj inne i nie da się go stosować zamiennie z innymi materiałami, czyli np.: szlifowania szkła, kamienia, materiałów nieżelaznych – brąz, mosiądz i itp. W tym wypadku korund czy cyrkon zupełnie by się nie sprawdziły, ze względu na swoje właściwości.
Węglik krzemu jest najostrzejszym z pośród ziaren.
W dawniejszych czasach materiały ścierne pozyskiwano z naturalnych minerałów, obecnie jest to produkcja przemysłowa.
Po wytworzeniu minerału, kruszy się go na mniejsze ziarna i przesiewa przez specjalne sita, które wychwytują kolejne rozmiary ziarna, zwane granulacją.
AO - elektrokorund jest ziarnem twardym i dobrze nadającym sie do szlifowania ciągliwych materiałów, takich jak stal węglowa, stale stopowe, twardy brąz i twarde drewno. Gdziekolwiek twardość (odporność na pękanie) ma znaczenie, elektrokorund radzi sobie lepiej niż inne ścierne ziarna
SiC - węglik krzemu jest najtwardszym i najostrzejszym ziarnem, spośród innych, używanych w wyrobach ściernych nasypowych.Jego twardość i ostrość sprawia, iż jest to idealne ziarno do szlifowania metali nieżelaznych (aluminium, mosiądz, brąz, magnez, tytan i inne), gumy, szkła, plastików, włóknistych drewien, emalii i innych relatywnie miękkich materiałów. W porównaniu z innymi ziarnami ściernymi węglik krzemu odznacza się wysoką zdolnością penetracji szlifowanego materiału i wysoką zdolnością skrawania nawet przy stosowaniu małych nacisków.
ZO - ziarno cyrkonowe ma wyjątkowe właściwości samoostrzenia się, co zapewnia długą żywotność przy usuwaniu dużych naddatków. ziarno cyrkonowe dobrze się nadaje do intensywnego szlifowania metali, kalibrowania drewna dzięki kontrolowanem pękaniu indywidualnych ziaren, skutkującemu powstawaniem nowych ostrych tnących krawędzi.
SG - ceramiczne ziarno ścierne jest ziarnem twardym, zwartym, o długiej żywotności. cechy te są wynikiem krystalograficznej mikrostruktury ziarna ceramicznego. W trakcie szlifowania ziarno pęka na mikronowej wielkości cząsteczki odsłaniając wiele nowych krawędzi skrawających. Pozostaje ono ostre, pracując pod średnimi i dużymi naciskami.
Wydajnością przewyższa pozostałe ziarna ścierne. ziarno ceramiczne jest zalecane do stali węglowych, kutych oraz wysokoniklowych i wysokokobaltowych stopów.
Wśród nasypowych materiałów ściernych stosuje się różne systemy oznaczania wielkości ziarna, wyróżnia się:FEPA – Federation of Europian Producrs of Abrasives (Europejskie stowarzyszenie producentów materiałów ściernych)
ANSA – American National Standard Institute (Amerykańska skala)
Mikrometry – wielkość ziarna podawana w mikrometrach
JIS – Japanise Standard (Japońska skala)
![]()
Zalecane prędkości Prędkości pasów - o to pyta najwięcej osób:
![]()
Aby zamienić SFMP na m/s trzeba powyższe wartości podzielić przez
196,8.
I jeszcze jedna tabela:
![]()
Typy łączeń:
![]()
Najpopularniejszym łączeniem jest łączenie na specjalną tasiemkę, gwarantuje gładkie przejście pasa po rolce kontaktowej i dużą odporność na pękanie.
NACISK SZLIFOWANIANacisk szlifowania zależy od:- Zastosowanej siły
- Rozmiaru strefy kontaktu pasa i przedmiotu obrabianego
- Podkładu, na którym pracuje pas (zwykle rolki kontaktowe)
Wyższy nacisk zwiększa wydajność cięcia, ilość wytwarzanego ciepła, siłę nacisku na poszczególne ziarna ścierne (minimalny nacisk jest niezbędny, aby uzyskać kontrolowane pękanie ziarna ściernego) oraz zwykle powoduje bardziej zgrubne wykończenie.Wydajność szlifowania na RA / powierzchnia: ![]()
![]()
![]()
Rolki kontaktowe, choć większość osób szlifuje na luźnym pasie, to może tez się przydać:
![]()
TARCZE DO CIĘCIA I SZLIFOWANIA
![]()
![]()
Tarcze do przecinania, problemy i ich rozwiązywanie:ŚCIERNICA NIE przecina
Przyczyna W przypadku przypalania materiału: ściernica zbyt gruba lub zbyt cienka
Rozwiązanie Użyć ściernicy o mniejszej grubości lub o mniejszym stopniu twardości, sprawdzić prędkość obwodową
Przyczyna Prędkość obwodowa zbyt mała
Rozwiązanie Zwiększyć liczbę obr/m do wartości maksymalnej (80m/sek)
NADMIERNE ZUŻYCIE
Przyczyna W przypadku białego brzegu tnącego: ściernica zbyt miękka
Rozwiązanie Użyć twardszej ściernicy
Przyczyna Prędkość obrotowa zbyt mała
Rozwiązanie Zwiększyć liczbę obr/m do wartości maksymalnej (80m/sek)
Przyczyna Spadające obroty podczas cięcia
Rozwiązanie Użyć maszyny o większej mocy, zmniejszyć nacisk na maszynę
BRZEG ŚCIERNICY POKRUSZONY
Przyczyna Ściernica tnąca użyta do szlifowania
Rozwiązanie Do szlifowania używać wyłącznie ściernic przeznaczonych do szlifowania
Przyczyna Obrabiany przedmiot się przesuwa
Rozwiązanie Zamocować przedmiot obrabiany w sposób uniemożliwiający jego przesuw
Przyczyna Zbyt duży nacisk boczny
Rozwiązanie Na ściernicę wywierać nacisk tylko w części promieniowej
PĘKNIĘCIE W OKOLICACH OTWORU LUB W CZĘŚCI ŚRODKOWEJ
Przyczyna Ściernica utkwiła w obrabianym przedmiocie/materiale
Rozwiązanie Mocniej naciśnij ściernicę w części promieniowej i poruszaj nią w przód i w tył
Przyczyna Do szlifowania użyto ściernicy tnącej
Rozwiązanie Do szlifowania używać wyłącznie ściernic przeznaczonych do szlifowania
Przyczyna Zbyt duży nacisk boczny
Rozwiązanie Na ściernicę wywierać nacisk tylko w części promieniowej
Przyczyna Rożne średnice kołnierza górnego/dolnego
Rozwiązanie Używać kołnierzy o takiej samej średnicy
Tarcze do szlifowania, problemy i ich rozwiązywanie:ŚCIERNICA NIE szlifuje
Przyczyna Ściernica zbyt twarda, ściernica ślizga sie po materiale i powierzchnia szlifująca zaczyna błyszczeć
Rozwiązanie Użyć ściernicy o bardziej miękkiej charakterystyce
Przyczyna Zbyt mały nacisk
Rozwiązanie Zwiększyć nacisk
Przyczyna Zbyt mała moc maszyny
Rozwiązanie Użyć maszyny o większej mocy
Przyczyna Ściernica się zabija i tępi (materiały nieżelazne)
Rozwiązanie Stosować ściernice typu Alu, które zapobiegają zabijaniu się ściernicy przy cięciu nieżelaznych.
NADMIERNE ZUŻYCIE
Przyczyna Ściernica zbyt miękka
Rozwiązanie Użyj twardszej ściernicy
PrzyczynaZbyt duży nacisk
Rozwiązanie Zmniejszyć nacisk, pozwolić, aby szlifowała sama tarcza
Przyczyna Spadek prędkości obwodowej
Rozwiązanie Użyć maszyny o większej mocy, zmniejszyć nacisk na maszynę
Przyczyna Zbyt mała prędkość obwodowa
Rozwiązanie Prędkość 80m/s jest prędkością optymalną
BRZEG ŚCIERNICY POKRUSZONY
Przyczyna Zbyt mały kąt szlifowania
Rozwiązanie Zmień kąt na 30 - 40°
Przyczyna Obrabiany przedmiot się przesuwa lub wibruje
Rozwiązanie Zamocować przedmiot obrabiany w sposób uniemożliwiający jego przesuw
PrzyczynaZbyt duży nacisk
Rozwiązanie Zmniejszyć nacisk, pozwolić, aby szlifowała sama tarcza
PĘKNIĘCIA NA SPODZIE ŚCIERNICY
Przyczyna Zbyt duża powierzchnia styku
Rozwiązanie Zmniejszyć powierzchnię styku
Przyczyna Zbyt duży nacisk
Rozwiązanie Zmniejszyć nacisk, pozwolić, aby szlifowała sama ściernica
BRAK WYWAŻENIA
Przyczyna Brudne kołnierze
Rozwiązanie Wyczyść kołnierze
PrzyczynaŚciernica zamocowana w nieodpowiedni sposób
Rozwiązanie Dokręć kołnierze
Przyczyna Kołnierze o rożnych średnicach
Rozwiązanie Wymień kołnierze
No i najważniejsze, czyli BHP:
![]()
Melon podesłał, mi dwa ciekawe linki dla chętnych, którzy chcieli by zgłębić bardziej wiedzę na temat mat.ściernych:
Opis nasypówWiadomości wstępne o obróbce ściernej Jak zrobić samemu tulejki:
FAQ, czyli pytania które dostaję na PW:
1. co to jest papier wodny?
Papier wodny, to jest specjalny papier, do którego dodaje się lateks, dzięki czemu robi się on wodoodporny. Można nim szlifować na mokro, np: z WD40. Bez dodatku lateksu, zwykły papier szybciutko wchłonie wszystko co mokre i używane do m.in.satynowania.
2. czy lepiej stosować papier wodny, czy arkusze płócienne?
To już zależy od użytkownika, jedni wolą to, inni tamto.
Można jedynie mieć na uwadze, że arkusze płócienne mają różną elastyczność, a czy bardziej elastyczne, tym łatwiej używać do profilowania rękojeści.
3. które firmy mają dobre arkusze papieru wodnego?
Norton, Indasa, Mirka, Deerfos
4. co to jest taki dziwny materiał z ziarnami, co wyglądają jak P40, a są w rzeczywistości P400?
Jest to materiał nazywany aglomerytem albo kompaktem. Kilka ziaren łączy się w jedno większe, dla zwiększenia żywotności materiału jak i tego, aby materiał trzymał taką samą rysę przez cały czas jego użytkowania. Materiał służy głównie do polerowania, wykańczania, nie do intensywnego szlifowania. Nadmierne jego dociskanie spowoduje wykruszenie ziarna i szybkie zużycie pasa.
http://www.deerfos.com.br/informativos/arq_pp/cgp/CompactE.pdf![]()
![]()
5. czy mogę samemu skleić pas i czy będzie on działa?
Możesz sam skleić, a potem po odpaleniu szlifierki oberwiesz nim w łeb! Klejenie pasów to nie jest skomplikowany proces, ale nie jest też prosty. Potrzeba specjalistycznych maszyn i wiedzy. Lepiej kupić gotowe pas.
6. jak zrobić lustro
Często jestem pytany jak zrobić lustro na klindze. No niestety, jest to dosyć pracochłonny proces. Można skorzystać z arkuszy papierków wodnych i używając kolejnych gradacji, pomału szlifować klingę, kończąc oczywiście na jak najdrobniejszym ziarnie. Na końcu można użyć pasty polerskiej (dostępne choćby na allegro - są takie małe pojemniczki do polerowania np.:reflektorów w autach) i szmatki.
Ale jeśli ktoś ma szlifierkę proces ten na pewno można przyśpieszyć. Niestety jest to kosztowne, gdyż zazwyczaj trzeba używać kolejnych gradacji (najlepsze wyjście), można też spróbować wersji ekonomicznej i szlifować co drugą gradacją, no ale na pewno to nie ułatwi sprawy.
I teraz tak to wygląda: P240/320/400/600/800/1000/1200 w tym miejscu kończy się konwencjonalny, nasypowy materiał ścierny. Sięgamy po Trizact od 3M A6 (ok.P2500) i na koniec filc + pasta (można użyć zielonej). Najlpeij by było na koniec użyć koła polerskiego, no ale to nie każdy ma już taki sprzęt.
