Aperçu des outils de meulage

Les abrasifs sont des outils utilisés pour le meulage, le meulage et le polissage. La plupart des outils abrasifs sont des outils abrasifs artificiels composés d'abrasifs et de liants, et il existe également des outils abrasifs naturels directement traités à partir de roches minérales naturelles. En plus d'être largement utilisés dans la fabrication de machines et dans d'autres industries de transformation des métaux, les outils abrasifs sont également utilisés dans la transformation des céréales, l'industrie de la fabrication du papier et la transformation de matériaux non métalliques tels que la céramique, le verre, la pierre, les plastiques, le caoutchouc et le bois.
Aperçu
La structure des outils de meulage est grossièrement divisée en trois catégories : serrée, moyenne et lâche. Chaque catégorie peut être subdivisée en numéros, etc., et se distingue par des numéros d'organisation. Plus le numéro de structure de l'outil abrasif est grand, plus le pourcentage volumique de l'abrasif dans l'outil abrasif est faible et plus l'écart entre les grains abrasifs est large, ce qui signifie que plus la structure est lâche. Au contraire, plus le nombre d’organisations est petit, plus l’organisation est resserrée. Les outils de meulage avec une structure plus lâche ne sont pas faciles à passiver pendant l'utilisation, génèrent moins de chaleur pendant le processus de meulage et peuvent réduire la déformation thermique et les brûlures de la pièce. Les grains abrasifs de l'outil abrasif avec une structure serrée ne tombent pas facilement, ce qui est bénéfique pour maintenir la forme géométrique de l'outil abrasif. La structure de l'outil abrasif est uniquement contrôlée selon la formule de l'outil abrasif lors de la fabrication et n'est généralement pas mesurée. Les abrasifs agglomérés superabrasifs sont principalement des abrasifs constitués de diamant, de nitrure de bore cubique, etc. liés avec des liants. En raison du prix élevé et de la bonne résistance à l'usure du diamant et du nitrure de bore cubique, les outils abrasifs agglomérés fabriqués avec eux sont différents des outils abrasifs abrasifs ordinaires. En plus de la couche abrasive ultra dure, il existe également une couche de transition et une matrice. La couche superabrasive est la partie qui joue un rôle coupant et est composée d'agents superabrasifs et liants. Le substrat joue un rôle de support lors du meulage et est composé de métal, de bakélite ou de céramique. La couche de transition est utilisée pour relier la matrice et la couche superabrasive. Il est composé d'un agent liant et peut parfois être omis. Les liants couramment utilisés comprennent la résine, le métal, le métal galvanisé et la céramique. Les procédés de fabrication des outils abrasifs agglomérés comprennent : la distribution, le mélange, le moulage, le traitement thermique, la transformation et l'inspection, etc. Selon le liant, le procédé de fabrication est également différent. Les outils abrasifs à liant céramique utilisent principalement la méthode de pressage. Après avoir pesé l'abrasif et le liant selon le rapport pondéral de la formule, ils sont placés dans un mélangeur et mélangés uniformément, puis placés dans un moule métallique, et l'ébauche de l'outil abrasif est formée sur la presse. Le flan est séché puis mis au four pour la cuisson. La température de cuisson est généralement d'environ 1 300 degrés. Lorsque vous utilisez un liant fritté à bas point de fusion, la température de cuisson est inférieure à 1 000 degrés. Ensuite, il est traité avec précision selon la taille et la forme spécifiées, et enfin le produit est inspecté. Les abrasifs liés à la résine sont généralement formés sur une presse à température ambiante, et certains utilisent un processus de pressage à chaud qui utilise le chauffage et la pression dans des conditions de chauffage. Après formage, il est durci dans un four de trempe. Lorsque vous utilisez de la résine phénolique comme liant, la température de durcissement est de 180 à 200 degrés. Les abrasifs à liant caoutchouc sont principalement mélangés à l'aide d'une paire de machines à rouleaux, roulés en feuilles minces, puis poinçonnés et formés avec un couteau perforateur ; certains utilisent également des matériaux en vrac, qui sont placés dans un moule métallique et formés sur une presse. Après moulage, il est vulcanisé dans une cuve de vulcanisation à une température de 165 à 180 degrés. Il existe deux procédés de fabrication pour les outils abrasifs à liant métallique : la métallurgie des poudres et la galvanoplastie, qui sont principalement utilisées pour les outils abrasifs à liant très dur. La méthode de métallurgie des poudres utilise du bronze et d’autres matériaux comme liant. Après mélange, il est pressé à chaud ou pressé à température ambiante pour être formé, puis fritté. Le procédé de galvanoplastie utilise du nickel ou un alliage nickel-cobalt comme métal de galvanoplastie, et les abrasifs sont liés au substrat selon le processus de galvanoplastie pour fabriquer des outils abrasifs. Les types spéciaux d'abrasifs comprennent les abrasifs en corindon fritté et les abrasifs en fibres. Les outils de meulage en corindon fritté sont fabriqués en mélangeant et en façonnant de la poudre d'oxyde d'aluminium et une quantité appropriée d'oxyde de chrome, puis en frittant à environ 1 800 degrés. Ce type d'outil abrasif a une structure compacte et une résistance élevée, et est principalement utilisé pour le traitement de pièces telles que des horloges et des instruments. Les fibres abrasives sont constituées de filaments de fibres (tels que des filaments de nylon) contenant ou adhérant aux abrasifs. Ils ont une bonne élasticité et sont principalement utilisés pour polir les matériaux métalliques et leurs produits.
Usage
Lors de l'utilisation de l'outil abrasif, lorsque les grains abrasifs sont émoussés, du fait de la fragmentation partielle des grains abrasifs eux-mêmes ou de la rupture du liant, les grains abrasifs tombent partiellement ou totalement de l'outil abrasif, et de nouvelles coupes continuent à se former. apparaissent sur la surface de travail abrasive de l'outil abrasif. Le tranchant, ou l'exposition constante de nouveaux grains abrasifs pointus, permet à l'outil abrasif de maintenir ses performances de coupe pendant une certaine période de temps. Cette propriété d’auto-affûtage des outils abrasifs est une caractéristique exceptionnelle par rapport aux outils de coupe ordinaires.
Dès le néolithique, les humains ont commencé à utiliser des meules naturelles pour traiter des outils tels que des couteaux en pierre, des haches en pierre, des outils en os, des outils en corne et des outils à dents ; au XIXe siècle, les céramiques cuites en combinant des abrasifs naturels avec de l'argile apparaissent aux États-Unis. Meule; vers 1900, des abrasifs artificiels sont apparus et divers outils abrasifs fabriqués à partir d'abrasifs artificiels ont été produits les uns après les autres, créant les conditions d'un développement rapide des rectifieuses et des rectifieuses. Depuis, la proportion d’abrasifs naturels dans les abrasifs a progressivement diminué.
Les abrasifs peuvent être divisés en deux types selon leurs sources de matières premières : les abrasifs naturels et les abrasifs artificiels. Les seuls outils abrasifs naturels couramment utilisés dans l’industrie mécanique sont les pierres à huile. Les abrasifs artificiels sont classés en fonction de leurs formes de base et de leurs caractéristiques structurelles, y compris les meules, les têtes de meulage, les pierres à aiguiser et les dalles de sable, qui sont collectivement appelées cinq catégories : abrasifs agglomérés et abrasifs appliqués. De plus, les abrasifs sont également habituellement classés comme outils abrasifs.
Classification
Selon les différents abrasifs utilisés, les abrasifs agglomérés peuvent être divisés en abrasifs agglomérés abrasifs ordinaires et abrasifs agglomérés superabrasifs. Le premier utilise des abrasifs ordinaires tels que le corindon et le carbure de silicium, et le second est composé de superabrasifs tels que le diamant et le nitrure de bore cubique. En outre, il existe des variétés spéciales, telles que les outils de meulage en corindon fritté.
Les abrasifs abrasifs ordinaires sont des abrasifs qui consolident les abrasifs ordinaires dans une certaine forme et ont une certaine résistance grâce à un agent de liaison. Généralement composées d'abrasifs, de liants et de pores, ces trois parties sont souvent appelées les trois éléments des abrasifs agglomérés.
Les abrasifs jouent un rôle tranchant dans les outils de meulage. Le liant est un matériau qui consolide les abrasifs libres en outils abrasifs. Il en existe deux types : inorganiques et organiques. Les liants inorganiques comprennent la céramique, l'amarante et le silicate de sodium, etc. ; les liants organiques comprennent la résine, le caoutchouc et la gomme-laque, etc. Les liants les plus couramment utilisés sont la céramique, la résine et le caoutchouc.
Les pores jouent un rôle dans le confinement et l'évacuation des copeaux d'usure pendant le meulage et peuvent contenir du liquide de refroidissement, aidant ainsi à dissiper la chaleur du meulage. Afin de répondre à certaines exigences particulières de traitement, les pores peuvent également être imprégnés de certaines charges, telles que le soufre et la paraffine, pour améliorer les performances de l'outil de meulage. Cette charge est également appelée le quatrième élément de l'outil de meulage.
Les éléments qui représentent les caractéristiques des abrasifs abrasifs ordinaires comprennent : la forme, la taille, la taille des particules, la dureté, la structure et l’agent de liaison. La dureté de l'outil abrasif fait référence à la facilité avec laquelle les particules abrasives tombent de la surface de l'outil abrasif sous l'action d'une force externe. Il reflète la force de la liaison pour retenir les particules abrasives.
Taille des grains abrasifs
La taille des particules fait référence à la taille des particules abrasives et sa taille est exprimée par le numéro de taille des particules.
La norme nationale stipule deux tailles de particules : abrasives et micro poudres.
La taille des particules fait référence à la taille des particules abrasives. La granulométrie est divisée en deux catégories : les grains abrasifs et les micropoudres. Les abrasifs dont la taille des particules est supérieure à 40 μm sont appelés grains abrasifs. Classé selon la méthode de criblage, le nombre de tailles de particules est exprimé par le nombre de trous par pouce sur le tamis à travers lesquels passent les particules abrasives. Par exemple, un grain abrasif de 60# signifie que sa taille est juste suffisante pour passer à travers un tamis de 60 trous par pouce. Les abrasifs dont la taille des particules est inférieure à 40 μm sont appelés micropoudres. Utilisez la méthode de mesure microscopique pour classer, utilisez W et le nombre après pour représenter le numéro de taille des particules, et la valeur après W représente la taille réelle de la micropoudre. Par exemple, W20 indique que la taille réelle de la micropoudre est de 20 µm. Les tailles de particules abrasives de différentes tailles de particules sont indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1 Taille des particules abrasives et taille des particules
La fonction de l'agent liant est de lier l'abrasif en une meule ayant une certaine résistance et une certaine forme. La résistance, la résistance aux chocs, la résistance à la chaleur et la résistance à la corrosion de la meule dépendent principalement des performances de la liaison.
Les agents de liaison couramment utilisés comprennent l’agent de liaison céramique (V), l’agent de liaison en résine (B), l’agent de liaison en caoutchouc (R) et l’agent de liaison métallique (M).
Liant céramique : le plus largement utilisé, adapté au cercle extérieur, au cercle intérieur, au plan, au meulage sans centre et aux meules de forme, etc.
Liant résine : convient pour couper et rainurer les meules de plaquettes et les meules à grande vitesse ;
Liant en caoutchouc : convient aux meules de guidage et aux meules de polissage sans centre ;
Liant métallique : convient aux meules diamantées, etc.
Dureté de l'outil de meulage
La dureté de l'outil abrasif dépend principalement de la quantité de liant ajoutée et de la densité de l'outil abrasif. Si les grains abrasifs tombent facilement, cela signifie que la dureté de l'outil abrasif est faible ; sinon, cela signifie que la dureté est élevée. Les niveaux de dureté sont généralement divisés en sept niveaux : extra doux, doux, moyennement doux, moyen, moyennement dur, dur et extra dur. Ces niveaux peuvent être subdivisés en plusieurs niveaux plus petits. Les méthodes les plus couramment utilisées pour mesurer la dureté des outils abrasifs comprennent la méthode du cône manuel, la méthode du cône mécanique, la méthode du testeur de dureté Rockwell et la méthode du testeur de dureté par sablage.
La dureté de l'outil abrasif a une relation correspondante avec son module d'élasticité dynamique, ce qui est propice à l'utilisation de la méthode audio pour mesurer le module d'élasticité dynamique de l'outil abrasif afin d'exprimer la dureté de l'outil abrasif. Lors du processus de meulage, si le matériau de la pièce à broyer a une dureté élevée, des outils abrasifs de faible dureté sont généralement utilisés ; sinon, des outils abrasifs à haute dureté sont utilisés.