Керамические абразивные материалы

Вот ведь какая штука — многие до сих пор путают керамические абразивы с электрокорундом, а разница-то принципиальная. На нашем производстве в ООО Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии через это прошли: в 2018 году пришлось переделывать всю линию шлифовальных камней из-за неверного подбора фракции. Керамические абразивные материалы — это не просто порошок, а сложная система, где важны и температура обжига, и размер частиц, и связующее.

Что мы вообще понимаем под керамическими абразивами

Когда я впервые столкнулся с керамическими абразивными материалами, думал — ну, оксид алюминия, что тут сложного. Ан нет: если взять тот же электрокорунд, он даёт грубую обработку, а керамика — микрорельеф. Например, для полировки нержавейки мы используем составы с размером зерна от 5 до 40 мкм, но тут важно не переборщить с температурой — выше 1200°C начинается спекание, и вместо полировки получаем царапины.

На сайте https://www.jichuan-chemistry.ru мы как-то выкладывали техкарту по работе с титановыми сплавами — так там пришлось трижды пересматривать пропорции связующего. Полировальные средства на основе керамики требуют точного контроля вязкости, иначе материал начинает 'плыть' уже на втором часу работы.

Кстати, ошибочно считать, что все керамические абразивные материалы одинаково работают по разным металлам. Для алюминия нужна одна группа связок, для меди — совершенно другая. Как-то раз пришлось списывать целую партию шлифовальных камней — поставили на медные детали, а они дали жуткую окисную плёнку.

Практические нюансы при работе с керамическими абразивами

В наших вибрационных шлифовальных машинах часто используют композитные круги — там керамический абразив идёт в смеси с пластиком. Но вот загвоздка: если перегрузить машину, связка перегревается, и зерно высыпается. Приходится постоянно контролировать обороты — для круглых полировальных машин оптимально об/мин, не больше.

Жидкостные полировальные машины — отдельная история. Там керамические абразивные материалы должны быть в виде суспензии, и важно следить за pH среды. Щелочная среда разъедает частицы, кислотная — даёт осадок. Мы как-то потеряли около 200 литров состава из-за неправильной водоподготовки.

Ингибиторы коррозии — тоже важный момент. Когда шлифуем нержавейку, добавляем пассиваторы прямо в охлаждающую жидкость. Но здесь есть тонкость: некоторые ингибиторы ржавчины вступают в реакцию с керамическими частицами, снижая их эффективность. Пришлось разрабатывать специальную линейку средств для защиты поверхностей.

Оборудование и его влияние на результат

Круглые полировальные машины — казалось бы, простейшее оборудование. Но когда работаешь с керамическими абразивными материалами, понимаешь, что каждая деталь важна. Например, биение вала всего в 0,1 мм уже даёт неравномерный износ круга. Мы в ООО Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии как-то проводили испытания на разных машинах — разница в ресурсе абразива достигала 40%.

Вибрационные шлифовальные машины требуют особого подхода к зернистости. Если для ручной обработки берём Р80-Р120, то для вибрационных — не грубее Р180. Иначе вместо полировки получаем волнообразную поверхность, особенно на мягких металлах.

Шлифовальные камни на керамической основе — вообще отдельная тема. Многие забывают, что их нужно 'растачивать' перед работой. Без этого первые 10-15 деталей будут с дефектами. Мы на производстве даже ввели обязательную процедуру приработки — снизили брак на 15%.

Типичные ошибки и как их избежать

Самая распространённая ошибка — экономия на связующих. Помню случай, когда заказчик купил дешёвые полировальные средства, а потом жаловался на быстрый износ. Разобрались — оказалось, использовали нестабильное связующее, которое разрушалось уже при 60°C.

Ещё момент: нельзя игнорировать подготовку поверхности. Даже лучшие керамические абразивные материалы не дадут результата, если не убрать вмятины обезжиривателями. У нас был прецедент, когда пришлось переделывать партию алюминиевых профилей — пропустили этап обезжиривания, и полировка легла пятнами.

Средства для удаления ржавчины — тоже важный этап. Но здесь важно не переусердствовать: если передержать состав, металл становится слишком пористым, и керамические абразивы 'забивают' поверхность вместо полировки. Оптимальное время — не более 10 минут для черных металлов.

Перспективы и наработки

Сейчас экспериментируем с добавлением наночастиц в состав керамических абразивных материалов. Предварительные результаты обнадёживают — износ снизился на 20-25%, но пока не можем стабилизировать состав в промышленных масштабах.

Интересное направление — комбинированные средства для защиты поверхностей. Когда полировка и пассивация идут практически одновременно. На лабораторных образцах получается, но с масштабированием есть сложности — технология требует точного контроля температуры.

Из последних наработок — модифицированные шлифовальные камни для сложных сплавов. Показывают хорошие результаты на титане, но требуют доработки системы охлаждения. Возможно, придётся менять конструкцию круглых полировальных машин.

Выводы, которые напрашиваются сами собой

Работая с керамическими абразивами, понимаешь — нет универсальных решений. Каждый материал, каждая деталь требуют индивидуального подхода. То, что работает для нержавейки, совершенно не подходит для меди или титана.

Оборудование — не менее важно, чем сами абразивы. Вибрационные шлифовальные машины, круглые полировальные машины, жидкостные системы — у каждой свои особенности и ограничения.

Главное — не бояться экспериментировать, но делать это с пониманием процесса. Как показывает практика ООО Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии, даже неудачные опыты дают ценнейший опыт для следующих разработок.