Korund biały, korund brązowy, korund chromowy, korund cyrkonowy i korund ceramiczny są powszechnie stosowanymi materiałami ściernymi w przemyśle szlifierskim. Poniżej porównamy charakterystykę różnych materiałów ściernych w dwóch obszarach: piaskowanie szlifierskie i produkcja narzędzi ściernych:
1. Przemysł piaskowania
Materiał ścierny z białego korundu. Jest to materiał ścierny, który topi proszek tlenku glinu w ciecz, a następnie ochładza się i skrapla. Im wyższa zawartość Al2O3 (zawartość Al2O3 w białym korundu wynosi 99), tym większa jest twardość oraz zdolność cięcia i szlifowania. Od rozpoczęcia masowej produkcji na początku XX wieku do większości prac szlifierskich używano materiałów ściernych z białego korundu. Materiały ścierne z białego korundu można stosować do drobnego szlifowania stopów aluminium, stali nierdzewnej i metali, czyszczenia powierzchni stali węglowej, stopów chromu, stopów molibdenu, węglików spiekanych i innych metali, a także można je stosować do pasywacji powierzchni materiałów niemetalicznych takie jak akryl, tworzywa sztuczne, produkty bambusowe, produkty drewniane i szkło.
Materiał ścierny z brązowego korundu. Brązowy korund ścierny ma nieco mniejszą zawartość tlenku glinu niż biały korund. Czystość pierwszego gatunku wynosi 93-96% i jest to jednocześnie sztuczny materiał ścierny wytwarzany metodą topienia. Jednakże surowcem brązowego korundu jest boksyt, a nie tlenek glinu o wyższej czystości. Ponadto produkty wytapiania brązowego korundu dzieli się zwykle na różne gatunki, co jest spowodowane różnicą w tworzeniu się kryształów w różnych częściach procesu wytapiania. Dlatego jakość brązowego korundu jest bardzo zróżnicowana. Wytrzymałość pierwszego gatunku brązowego korundu jest wyższa niż białego korundu, co sprawia, że brązowy korund ścierny jest podstawowym materiałem ściernym o wysokiej twardości do różnych zastosowań. Do piaskowania na dużą skalę metalu, stali węglowej, szkła i innych materiałów dobrym wyborem jest brązowy korund.
Granatowy materiał ścierny. Materiał ścierny z piasku granatowego ma umiarkowaną twardość 7.5-8.0. Jest to naturalny piasek mineralny. Twardość granatu o wysokiej czystości również sięga 8,5 w skali Mohsa. Jest ekonomiczny w piaskowaniu rurociągów, dużych elementów stalowych, piaskowaniu do czyszczenia statków i przygotowaniu powierzchni przed anodowaniem. Niektóre granaty zawierają minerały, takie jak omfacyt, które wpływają na czystość granatu, a tym samym na skuteczność piaskowania.
Materiał ścierny z czarnego węglika krzemu. Jest materiałem ściernym o wyższej twardości niż materiały ścierne korundowe. Proces wytapiania materiału ściernego z czarnego węglika krzemu polega na zmieszaniu piasku kwarcowego i antracytu (lub koksu naftowego) i umieszczeniu ich w dużym grafitowym piecu oporowym w celu reakcji. Twardość pierwszego gatunku czarnego węglika krzemu jest bardzo wysoka, osiągając 9,2 w skali Mohsa, a zawartość SiC może sięgać 98%. Jednocześnie jest bardzo kruchy, a cząstki w procesie szlifowania ulegają ciągłemu rozbijaniu, tworząc nowe krawędzie skrawające. Dlatego zdolność szlifowania jest wyższa niż w przypadku materiałów ściernych korundowych. Nadaje się do czyszczenia i piaskowania ceramiki, marmuru i granitu, a także może być stosowany do drobnego szlifowania szkła, stopów aluminium, wyrobów z miedzi i jadeitu.
Materiał ścierny z zielonego węglika krzemu. Proces produkcji zielonego węglika krzemu jest podobny do procesu produkcji czarnego węglika krzemu, ale w zielonym węgliku krzemu zwykle nie stosuje się antracytu, lecz wykorzystuje się koks naftowy jako główny surowiec i dodaje się sól. Czystość zielonego węglika krzemu jest wyższa niż czarnego węglika krzemu, a zawartość SiC przekracza 98,5. Jego twardość w skali Mohsa wynosi 9,4-9,5, co sprawia, że zielony węglik krzemu jest materiałem ściernym ustępującym jedynie sztucznemu diamentowi. W przypadku stopów magnezu, stopów tytanu i stopów węglika wolframu o dużej twardości, zielony węglik krzemu może szybko ciąć i wykazywać wysoką ostrość. Ponadto w przypadku specjalnych materiałów niemetalicznych, takich jak szkło krzemianowo-wapniowe, szkło kwarcowe, szkło borokrzemowe, szkło optyczne, biżuteria i jadeit, wykazuje również doskonałą wydajność szlifowania.
2. Przemysł ścierny
Materiał ścierny z białego korundu. Kod ścierniwa to WA. Jego właściwości samoostrzące są stosunkowo wysokie wśród tradycyjnych materiałów ściernych. Nadaje się do wytwarzania różnych produktów ściernych do cięcia, szlifowania zgrubnego, szlifowania dokładnego, polerowania zgrubnego i polerowania dokładnego. Korund biały można znaleźć w różnych produktach ściernych, takich jak ceramiczne ściernice, głowice szlifierskie, tarcze do cięcia żywicy, tarcze szlifierskie, materiały ścierne nasypowe, kamienie olejowe i inne produkty. Te materiały ścierne są przeznaczone głównie do zwykłych produktów metalowych. Korund biały stanowi dużą część rynku materiałów ściernych. Od wielu lat mocno angażują się w to różni producenci, co bardzo pomaga w poprawie jakości białego korundu. Materiały ścierne z białego korundu mają nie tylko pełny zakres wielkości cząstek, ale także rozwijają się w kierunku niskiej zawartości sodu i dużej gęstości nasypowej. Ponadto irydowany biały korund opracowany na bazie białego korundu ma wyższą wytrzymałość i hydrofilowość niż zwykły biały korund i może być stosowany opcjonalnie w celu poprawy jakości materiałów ściernych.
Materiał ścierny z brązowego korundu. Kod ścierniwa to A. Jego wytrzymałość jest wyższa niż białego korundu, ale jego właściwości samoostrzące nie są tak dobre jak białego korundu. Podstawowe właściwości i wysoka wytrzymałość korundu brązowego sprawiają, że nadaje się on do szlifowania blach, ściernic do szlifowania zgrubnego, materiałów ściernych nasypowych do polerowania itp. Ponadto korund brązowy ma również szerokie perspektywy w zakresie wytwarzania wysokiej jakości produktów ściernych z korundem cyrkonowym. Po trzecie, kalcynacja brązowego korundu w określonej temperaturze może zwiększyć hydrofilowość i wytrzymałość brązowego korundu, zmniejszyć współczynnik rozszerzalności cieplnej brązowego korundu oraz poprawić żywotność i wydajność produktów ściernych.
Materiał ścierny z czarnego węglika krzemu. Kod ścierniwa to C. Czarny węglik krzemu ma wyższą twardość niż korund. Stosowany jest głównie do produkcji materiałów ściernych do szlifowania marmuru, betonu i cementu. Można go również stosować do wytwarzania wodnego papieru ściernego, usuwania powierzchni malarskich i usuwania spawów. Czyszczenie kół. Czarny węglik krzemu jest stosowany głównie w materiałach ściernych nasypowych. Seria piasków z czarnego węglika krzemu P służy do ręcznego szlifowania powierzchni metalowych, drewnianych i wyrobów bambusowych.
Materiał ścierny z zielonego węglika krzemu. Kod ścierniwa to GC. Ma wyższą twardość niż czarny węglik krzemu i jest bardziej skuteczny w szlifowaniu. Stosowany jest głównie w narzędziach ściernych do wykańczania granitu, ceramiki, szkła i płytek. Nadaje się również do produkcji wielofunkcyjnych ściernic, olejowców ze stali łożyskowej, kamieni olejowych do drobnego szlifowania, ściernic z PCV i innych produktów. Ponadto, ponieważ zielony węglik krzemu jest twardym materiałem ściernym w niesupertwardych narzędziach ściernych, często dodaje się go do diamentowych narzędzi ściernych w celu zmniejszenia kosztów i wypełnienia.
Materiał ścierny chromowo-korundowy. Kod ścierniwa to PA. Korund chromowy jest również materiałem ściernym w postaci stopionego tlenku glinu. Kiedy podczas procesu wytapiania doda się 0.{1}}% tlenku chromu, struktura krystaliczna tlenku glinu ulegnie zmianie, wykazując lepszą wytrzymałość mechaniczną, wytrzymałość i ciężar właściwy niż biały korund. Korund chromowy nadaje się do produkcji ściernic ceramicznych, ściernic żywicznych i innych skonsolidowanych narzędzi ściernych i jest rzadko stosowany w narzędziach ściernych nasypowych. Docelowe materiały to także głównie materiały metalowe. Unikalna struktura krystaliczna korundu chromowego może odprowadzać ciepło podczas szlifowania, zmniejszać blokowanie się metalowej powierzchni i poprawiać ostrość ściernicy.
Korund monokrystaliczny. Kod ścierniwa to SA. Wytapianie monokrystalicznego korundu to proces stapiania białego korundu i produktów stopowych. Cząstki po wytopie są niezależnymi kryształami. Podział cząstek o różnej wielkości nie został rozdrobniony mechanicznie. Dlatego też twardość i wytrzymałość cząstek ściernych są lepsze niż w przypadku korundu białego i korundu chromowego, a ponadto mogą one być ściślej związane ze spoiwem. Korund monokrystaliczny stosowany jest głównie do produkcji ściernic ceramicznych i ściernic do cięcia. W przypadku szlifowania stali łożyskowej, stopów tytanu, stopów wanadu, austenitycznej stali nierdzewnej i płytek odpornych na odciski palców, wydajność i żywotność narzędzi szlifierskich uległa znacznej poprawie.
Korund cyrkonowy. Kod ścierniwa to ZA. Korund cyrkonowy jest najpowszechniejszym materiałem ściernym (stosunkowo supertwardym materiałem ściernym) o najlepszej jak dotąd odporności na zużycie. Wykonany jest z materiału cyrkonowego i tlenku glinu po wytopie w wysokiej temperaturze, a następnie szybkim schłodzeniu. Typowym zastosowaniem korundu cyrkonowego jest produkcja ściernic o dużej wytrzymałości. Mechanizm kruszenia cząstek korundu cyrkonowego ma również na celu utworzenie nowej powierzchni krawędzi skrawającej poprzez wydzielanie ściernych materiałów ściernych. Każde uwolnienie cząstek jest odrzuceniem kryształów korundu cyrkonowego. Wielkość kryształów korundu cyrkonowego jest jedną dwudziestą wielkości kryształów białego korundu, jego wytrzymałość jest dziesiątki razy większa niż w przypadku korundu brązowego, a jego wytrzymałość na ściskanie i gęstość nasypowa są znacznie wyższe niż w przypadku zwykłego korundu. Materiały ścierne z korundu cyrkonowego można stosować do bezkłowych ściernic ceramicznych, ściernic do dużych obciążeń, ściernic do cięcia żywicy, ściernic do prowadnic kolejowych i innych skonsolidowanych materiałów ściernych i tarcz polerskich, elastycznych nylonowych ściernic i innych materiałów ściernych nasypowych w obróbce obrabiarek oraz ich wydajność została znacznie poprawiona. Korund cyrkonowy jest bardziej odpowiedni do szlifowania przy dużych obciążeniach maszyn, takich jak maszyny do cięcia o dużej mocy, szlifierki do dużych obciążeń i inteligentne szlifowanie sprzętu.
Materiał ścierny z korundu ceramicznego (ścierniwo SG). Kod ścierniwa to SG. Proces produkcji korundu ceramicznego jest stosunkowo skomplikowany, a także podważa tradycyjną metodę wytapiania ściernego. Przyjmuje metodę najpierw chemicznego rozpuszczania surowców, dodawania dodatków w celu wytworzenia galaretki oraz chłodzenia i kalcynowania. Mechanizm mielenia korundu ceramicznego polega na kruszeniu i oddzielaniu cząstek na poziomie nano. Można sobie wyobrazić, jak rewolucyjne jest to rozwiązanie w zakresie poprawy samoostrzenia i trwałości ścierniwa. Mało tego, producenci korundu ceramicznego wprowadzili także więcej innowacji w kształcie cząstek. Trójkątne cząstki płatkowe, trójkątne cząstki piramidalne i cząstki kolumnowe to nowe formy korundu ceramicznego. Odkąd 3M wynalazło materiały ścierne SG, międzynarodowe firmy ścierne SG, takie jak Saint-Gobain i German Horse Circle, opracowały własne produkty z korundu ceramicznego, ale ich wydajność nie jest tak dobra jak seria 3M Cubitron. Korund ceramiczny może być stosowany do drobnego szlifowania stali specjalnych, takich jak szlifowanie liści lotniczych, stal łożyskowa o wysokiej twardości, stop niklowo-chromowy i stop tytanu. Promocja korundu ceramicznego stwarza możliwość poprawy wydajności szlifowania, oszczędności pracy i późniejszych kosztów polerowania. Wydajność pracy ściernic ceramicznych, ściernic nasypowych i wykonanych z nich ściernic żywicznych wzrosła o rząd wielkości, tworząc warunki do szlifowania i cięcia przez roboty.
