Статьи

Шлифовка с умом — о выборе зачистных кругов

Почему не имеет смысла покупать дешёвые шлифовальные круги.

В статье подробно рассматриваются основные различия между дешёвыми и промышленными зачистными кругами, приведены мнения технических специалистов ведущих компаний мира в области производства абразивных инструментов.

 

Время от времени мы встречаем рекламу, которая предлагает «10 кругов за 10 баксов» (предложение, выгодное для рынка США, «пучок за пятачок» — прим.переводчика). Иногда такая сделка может быть хороша, а иногда не очень. Когда у Вас есть искушение вступить в такую сделку, спросите себя «Насколько же плохи могут быть эти круги?».

При рассмотрении закупки шлифовальных кругов, думать надо прежде всего о безопасности. «Безопасность – одна из главнейших причин использовать высококачественные шлифовальные круги», — говорит Марк Брунэ Ганье, менеджер по продукту группы спечных абразивов компании Walter Surface Technologies.

«По сравнению с кругами дешёвых брэндов, связка высококачественных шлифовальных дисков намного лучше скрепляет абразивные частицы, следовательно, значительно уменьшается количество пыли и осколков, которые попадают в рабочее окружение. Также это даёт более длительный срок службы шлифовального круга, что уменьшает количество кругов, необходимых для выполнения задачи, и, следовательно, уменьшает расходы на материалы».

Джим Баллу, маркетолог отдела отрезных и шлифовальных кругов компании Pferd Inc., подчёркивает, что по соображениям безопасности также очень важно применять диски в строгом соответствии с рекомендациями производителя – включая параметры УШМ, материал заготовки и тип абразивной операции.

Хотя, даже при верном использовании «покупка самых дешёвых кругов может обернуться целой серией проблем, включая несоответствие кодировки безопасности, опасные наполнители — вредные при вдыхании и загрязняющие обрабатываемую поверхность, недостаточную боковую стабильность, которая может привести к разрыву круга и т.д. Низкое качество диска обычно обозначает повышенные риски.»

Брэнды, которые сфокусированы на высоком качестве, производят продукцию по более высоким стандартам и с более жёсткими допусками. «Это обеспечивает безопасный в использовании отрезной или шлифовальный круг, который будет служить дольше с более высокими отрезными или шлифовальными качествами, чем дешёвые брэнды», — говорит М-р Боб МакДоноу, технический специалист компании Flexovit USA, Inc. Закупка высококачественных шлифовальных кругов не только даёт безопасность, но также «в конечном счёте бережёт деньги и труд клиентов на замену кругов».

Неужели кому-то действительно нужен низкокачественный продукт? Конечно нет, считает Рик Хопкинс, менеджер по продукту отдела абразивов компании Weiler Corporation. Однако, продолжает он, «качество и производительность – это слова, которые часто неверно интерпретируются. Важно чётко прояснить необходимый уровень производительности, перед тем, как рекомендовать продукт клиенту».

При подборе продукта важно понять, какая производительность нужна клиенту. Баллу объясняет: «Когда вы покупаете свёрла, вы готовы платить за дырки в стенах. Как много дырок можно сделать одним сверлом? Вы можете точно посчитать стоимость одного отверстия. Точно так же можно измерять шлифовальные круги». Применительно к шлифовальным кругам производительность измеряется в съёме металла.

 

Высококачественные круги произведены с расчётом на длительный срок службы и быстрый съём металла. Однако, некоторые дешёвые круги также могут работать с высокой скоростью, но при этом с более низким качеством. Из этого следует, что чем выше качество круга, тем выше общая производительность, и, вследствие этого, выше продуктивность.

Существуют стандартизированные тесты, которые измеряют срок службы и эффективность шлифовального круга – тест «G-ratio» и «Тест эффективности реза». G-ratio тест измеряет срок службы шлифовального круга. Последний измеряет скорость удаления материала, достигаемую диском. Баллу объясняет: «Вместе эти два теста позволяют пользователю построить комплексную оценку общих расходов. Цена самого круга незначительна по сравнению с трудовыми затратами. Если пользователь экономит деньги, покупая дешёвый низкокачественный круг, ценовое преимущество будет нивелировано низкой скоростью работы и коротким сроком службы. А это означает снижение продуктивности и увеличение общих расходов».

Все производители, которые поставляют круги на территории США, должны как минимум соответствовать стандартам ANSI B7.1

Некоторые компании, как Walter Surface Technologies, сертифицируют свою продукцию не только по ANSI B7.1, но и по более строгому европейскому стандарту EN12413. «Например, при проведении теста на разрыв круга ANSI требует, чтобы шлифовальный круг выдерживал скорость минимум в 1,5 раза выше указанной на этикетке максимальной скорости (об./мин.), а требования EN12413 – 1,87 раз, то есть выше на 25%.» — говорит Ганье, иллюстрируя более строгие европейские стандарты.

Более высокие стандарты также означают повышенный комфорт. «Так как шлифовка – это вечная головная боль всех сварщиков, гораздо удобнее использовать высококачественные шлифовальные круги», продолжает Ганье.

«Круги будут хорошо сбалансированы, что снижает вибрацию. Также высококачественные круги обеспечивают лучший контроль операции, так как вам не надо сильно давить на круг для увеличения скорости съёма материала. Такие круги обеспечивают однородность не только между готовыми продуктами, но и между партиями продуктов».

Главная характеристика высококачественных кругов, произведённых с жёсткими допусками – комфортная работа без вибрации и утомления оператора, объясняет МакДоноу.

Комфорт – это вообще основной признак качественных шлифовальных кругов, который часто упускается из виду. Ганье объясняет, что шлифование — это очень ответственная работа, и крайне важно, чтобы оператору было удобно работать шлифовальным кругом. «Обычно, неудобные в работе круги определяются чрезмерным усилием, которое приходится прилагать для снятия материала и сложностью контроля диска, потому что он оставляет зарезы на металле. Этого всего можно избежать, работая высококачественным шлифовальным кругом».

Отрезка и зачистка дешёвым кругом может быть неудобна, так как «абразивное зерно затупляется и более не режет, требуя сильного прижима и приводя к перегреву заготовки», говорит Габи Миоликс, специалист технической службы абразивного подразделения 3М в Канаде. «Что вам нужно – это иметь возможность работать с высокой скоростью съёма металла, без дефектов, связанных с перегревом, и с износом круга достаточным для обнажения новых острых зёрен абразива без значительного сокращения срока службы круга», — продолжает она. Изделия высокого качества демонстрируют стабильность в весе, балансе, центровке, толщине и отсутствии деформаций, делая их использование простым и удобным.

Одна из главных проблем качества – это перегрев, которым может повлиять на общую стоимость производства. Избежать перегрева материала можно, используя высококачественные шлифовальные круги. Работа качественными отрезными и шлифовальными кругами обеспечивает лучшее качество реза и экономию средств. «Улучшенное резание даёт меньше прижогов и тепловых дефектов. Так что можно работать быстрее, и пропускная способность производства возрастает», говорит Миоликс.

И не только это – когда шлифовальный диск перегревается, меняются механические свойства материала, и срок службы и производительность круга уменьшаются, соглашается Ганье.

Он продолжает рассуждать, как качество продукции влияет на труд, что, в свою очередь, влияет на цену. «Использование высококачественных продуктов даёт резкое сокращение стоимости трудозатрат… Пользователям необходимо понять, что платить больше вначале (за круги)… стоящая инвестиция, т.к. производительность радикально увеличится, сокращая издержки».

На стоимость круга также часто влияет зерно. «Градация (жёсткость) круга напрямую влияет на качество реза», — говорит Хопкинс. «Более мягкие круги имеют более высокую скорость резания и оставляют более тонкий финиш, в то время как более жёсткие круги будут служить дольше, но резать медленнее, а для достижения необходимого финиша поверхности могут потребоваться дополнительные операции».

Качество реза – это важный для анализа параметр для отрезных кругов и для некоторых шлифовальных кругов. «Для спечных шлифовальных кругов основной вопрос – это скорость снятия металла. Если стоит также задача финиширования поверхности, следует применять специальные продукты, которые наравне со съёмом материала также оставляют хорошее качество поверхности», говорит Баллу, который согласен, что есть несколько способов достигнуть обеих целей. Хотя он также уверен, что люди, заинтересованные в шлифовальных зачистных кругах, в основном не особо обеспокоены качеством финиша на стадии грубого шлифования.

Вообще, согласно Хопкинсу, спечные абразивы можно разделить на две категории: первая -спечные абразивы, состоящие из абразивных зёрен, удерживаемых керамической связкой и не содержащие армирующих слоёв; вторая категория – это круги на бакелитовой связке, состоящие из абразивных зёрен, которые прикреплены органическими смолами к армирующим слоям из фиберглассовой сетки.

Хопкинс объясняет, что в спечных кругах производства Weiler на бакелитовой связке «зёрна равномерно распределены по всей толщине круга. Это обеспечивает постоянную скорость резания на протяжении всего срока службы абразива. В кругах некоторых производителей зёрна абразива находится лишь во внешнем слое круга, они быстро изнашиваются, и срок службы таких кругов резко уменьшается.»

У всех шлифовальных кругов есть общие компоненты, такие как абразивные зёрна, фиберглассовые армирующие элементы и связка. В кругах высокого качества применяются более дорогостоящие компоненты, чем в недорогих кругах, что в результате сильно влияет на производительность.

«Например, самый ходовой вид абразивного зерна для работы по стали – это оксид алюминия (электрокорунд). Производители кругов могут закупать оксид алюминия разного сорта. Нормальный электрокорунд недорогой и хорошо работает. Белый электрокорунд значительно дороже, но при этом каждое из зёрен имеет более острые режущие кромки и более длительный  срок службы. Подобные различия в цене и производительности есть почти у всех компонентов шлифовального круга», говорит Балу.

Разные абразивы могут больше подходить для работы по разным материалам, таким как алюминий, нержавеющая сталь или низкоуглеродистая сталь. «Так как у разных материалов разные механические свойства, то использование различных абразивов необходимо, потому что у них всех различные режущие свойства», говорит Ганье. Важно подобрать наиболее подходящий шлифовальный круг для каждой отдельной задачи. Например, алюминий – очень мягкий металл с низкой точкой плавления. Ганье объясняет, что алюминий быстро засалит обычный шлифовальный круг, и поэтому лучшим вариантом в этом случае будет мягкий круг со специальными добавками и хрупкими зёрнами. С другой стороны, сталь шлифовать легко, «рекомендуется использовать круги с зёрнами нормального электрокорунда, циркония или керамики так как они все жёсткие и обеспечивают хорошее удаление материала», говорит он.

Однако, если вы работаете с нержавеющей сталью, «рекомендуется использовать круги с содержанием железа, серы и хлора менее 0,1%, чтобы не загрязнить поверхность нержавеющей стали. Очень важно подобрать правильный круг к каждому применению, чтобы максимально использовать их качества и увеличить производительность работ», продолжает Ганье.

Важно выбирать шлифовальный круг, созданный для конкретного применения. Высококачественные шлифовальные круги произведены специально для работы по конкретным материалам. В то же время производители дешёвых кругов заявляют об их универсальности и хорошей работе по всем материалам.

 

«Электрокорунд, цирконий и керамика все работают по стали и нержавеющей стали. Карбид кремния применяется для шлифования бетона, камня, природных материалов», говорит Балу. Часто, для получения наилучшего результата при шлифовке определённых материалов, абразивы могут быть смешаны в одном круге. «Для достижения хорошей производительности также важен выбор и других ингредиентов круга, помимо абразивного зерна. Для шлифования обычной стали в круги добавляется дисульфид железа, который действует как лубрикатор и улучшает результаты шлифования. Но поверхность нержавеющей стали он будет загрязнять, поэтому для её шлифовки требуется применение других хладагентов. Круги для шлифовки алюминия обычно производятся с зерном электрокорунда, но требуют специальных добавок для снижения засаливания».

Важно найти правильный шлифовальный круг, но для продления его срока службы важно также правильно его использовать. Пути обеспечения долговечности круга – хранение в чистом сухом месте, использование без чрезмерного прижима, обеспечение безопасности рабочего места.

Ещё один способ увеличить срок службы шлифовального круга – применение качественного привода, способного стабильно поддерживать необходимые обороты. Ганье объясняет: «Если у привода недостаточный крутящий момент, и вы слишком сильно прижимаете инструмент, обороты круга будут падать, и он быстро засалится, снижая режущую способность, перегревая заготовку и сам привод. Верный угол для работы круга как правило указывается на этикетке, но, например, стандартным зачистным кругом тип 27 следует работать под углом 20° для обеспечения лучшей производительности и стойкости. Некоторыми специализированными кругами, например, тип 28 или тип 29 нужно работать соответственно под более низким углом».

У Хопкинса есть уникальная методика продления срока службы шлифовальных кругов. «Чтобы использовать полностью преимущества вашего продукта, анализируйте его по методу  «S.P.O.T.» (speed, pressure, orientation, time)» — говорит он. «Скорость: убедитесь, что круг работает на правильных оборотах. Давление: с увеличением давление повышается трение и температура, в таких условиях круги с мягкой связкой изнашиваются быстрее. Ориентация: минимизируйте зону контакта круга с заготовкой для более быстрого и холодного реза. Время: никогда не задерживайтесь на одном участке шлифовки и используйте рекомендованные скорости подачи для каждого материала.»

 

 

Автор текста: NESTOR GULA

Статья опубликована 29 сентября 2014г.

Перевод: Валерия Румянцева

---

Мы надеемся, что изложенная в статье информация была Вам полезна, однако для точного подбора инструментов под Ваши задачи в зависимости от материалов и серийности изделий мы рекомендуем обратиться за консультацией к нашим технологам. При использовании материалов сайта ссылка на источник обязательна.