Quando si levigano superfici metalliche difettose, un problema comune è che dopo la lavorazione rimangono segni visibili o imperfezioni, come crepe, graffi o pori.
A rigor di termini, ciò non significa sempre che questi difetti esistessero nel materiale originale. In molti casi, inadattograna abrasivauna selezione o un metodo di macinazione improprio possono allargare o approfondire i difetti esistenti invece di rimuoverli efficacemente.
Quali difetti superficiali possono essere causati da una selezione impropria della grana abrasiva?
Graffi profondi o ammaccature causati da utensili abrasivi
Questo problema si verifica spesso quando si utilizzano dischi abrasivi rigidi per la rimozione di materiale pesante. Una pressione eccessiva o un angolo di affilatura non corretto possono creare solchi profondi o ammaccature sulla superficie del pezzo, rendendo più difficoltosa la successiva finitura.
Scolorimento da calore
I materiali con bassa conduttività termica, come l'acciaio inossidabile, sono altamente sensibili al calore. Se si utilizza un prodotto abrasivo non adatto o la molatura rimane in una zona per troppo tempo, il calore eccessivo può causare scolorimento e persino influenzare le proprietà della zona lavorata.
Pori nascosti esposti
I componenti fusi spesso contengono pori interni, soprattutto vicino alla superficie. Questi pori si formano durante la fusione e possono diventare punti di concentrazione delle sollecitazioni durante il servizio.
Quando si rimuovono i pori superficiali, dopo la macinazione potrebbero apparire pori nascosti più profondi. Ciò non è causato dal processo di rettifica in sé, ma da difetti interni al materiale che richiedono un'ulteriore rimozione del materiale.
Alveoli eccessivi causati da grana abrasiva troppo fine
L'utilizzo di una grana abrasiva troppo fine durante la rifinitura della superficie può talvolta produrre scarsi risultati. Invece di rimuovere completamente i difetti, i grani fini possono lucidarli e lasciare piccole cavità sotto la superficie, che potrebbero successivamente diventare potenziali punti di corrosione o fessurazione.
Segni di aratura causati da utensili di macinazione troppo rigidi
Utensili molto rigidi possono lasciare segni di molatura profondi e stretti sulla superficie. I percorsi utensile sovrapposti possono creare profili irregolari, rendendo difficile ottenere una finitura liscia.
Per prevenire difetti più grandi e migliorare l’efficienza della rettifica, è necessario considerare tre fattori chiave nella scelta dei prodotti abrasivi.
1. Scegliere il formato giusto del prodotto
I prodotti abrasivi sono comunemente disponibili come nastri abrasivi e dischi abrasivi. Per la rimozione dei difetti sulle lamiere vengono utilizzati più frequentemente i dischi abrasivi. Le opzioni comuni includono:
Dischi abrasivi duri
I dischi abrasivi duri sono dischi a centro depresso-con particelle ceramiche distribuite in un sistema legante. La loro struttura rigida fornisce una forte capacità di taglio ma può anche creare vibrazioni più forti durante il funzionamento.
Se l'operatore non ha esperienza i difetti originari possono persistere o peggiorare. Di solito si consiglia un angolo di contatto di circa 30 gradi –45 gradi.
Dischi abrasivi in fibra
I dischi abrasivi in fibra sono ampiamente utilizzati perché forniscono un'elevata asportazione, una buona flessibilità, una facile manipolazione e prestazioni di finitura affidabili.
La loro struttura combina supporto in fibra vulcanizzata, materiali leganti e grana abrasiva, creando un sistema di macinazione flessibile che si adatta bene alle diverse condizioni superficiali. Si consiglia un angolo di contatto di circa 10 gradi –20 gradi.
Dischi lamellari
I dischi lamellari sono costituiti da più lamelle di tela abrasiva fissate su un supporto rigido, solitamente in fibra di vetro. Forniscono un buon assorbimento delle vibrazioni, un controllo più semplice e prestazioni di macinazione più fluide.
Rispetto ai dischi tradizionali, i dischi lamellari creano meno graffi profondi, ma la loro efficienza di taglio è generalmente inferiore. Una pressione eccessiva può danneggiare il sistema adesivo e accelerarne l'usura.
2. Selezione del tipo di grana abrasiva corretta
Materiali diversi richiedono caratteristiche diverse della grana abrasiva. Durezza e tenacità sono i principali fattori che determinano la scelta corretta.
Per l'acciaio al carbonio e l'acciaio inossidabile, la grana abrasiva all'ossido di alluminio viene comunemente selezionata per le sue prestazioni di taglio bilanciate e la sua durata. Per rame, ottone, leghe di alluminio, leghe di titanio e altri materiali non-ferrosi, la grana abrasiva allo zirconio è spesso la scelta migliore.
Per applicazioni di rettifica impegnative, i prodotti possono anche utilizzare carburo di silicio, nitruro di boro cubico o grana abrasiva diamantata per ottenere prestazioni più elevate su materiali speciali come acciaio ad alta resistenza e leghe a base di nichel-.
Vantaggi della grana abrasiva ceramica
Il grano abrasivo ceramico ha una struttura microcristallina unica che consente una frattura controllata durante la macinazione. Ciò espone continuamente nuovi taglienti e mantiene prestazioni di taglio affilate.
I suoi principali vantaggi includono:
Rimozione del materiale più rapida su acciaio inossidabile e-leghe ad alta temperatura.
Temperatura di macinazione inferiore e maggiore durata.
Ridotto accumulo di calore grazie ai rivestimenti auto-lubrificanti.
Migliori prestazioni su materiali con scarsa conducibilità termica.
3. Controllo della temperatura di macinazione e della dimensione della grana
Il calore eccessivo è una delle principali cause di scolorimento e danneggiamento della superficie. Pertanto, la scelta della grana abrasiva e della dimensione della grana corrette è essenziale per ottenere risultati di levigatura stabili.
Un numero di grana inferiore fornisce una maggiore capacità di taglio ma produce una finitura superficiale più ruvida. Per la maggior parte delle applicazioni, si consiglia di iniziare con grane comprese tra 20 e 40 per la rimozione dei difetti, seguite da grane medie o fini per migliorare la qualità della superficie.
Oltre alla dimensione della grana, anche la densità di distribuzione dell'abrasivo e la durezza del supporto influiscono sulle prestazioni di macinazione. La minore densità dei grani consente a ciascun granello abrasivo di sopportare una pressione maggiore, mentre i supporti più duri possono aumentare le vibrazioni e ridurre la qualità della superficie.
In conclusione, il successo della macinazione dipende dalla ricerca del giusto equilibrio tra tipo di prodotto, selezione della grana abrasiva e dimensione della grana. La scelta della grana abrasiva corretta non solo aiuta a rimuovere i difetti in modo efficiente, ma migliora anche la qualità della superficie, riduce le rilavorazioni e prolunga la durata dell'utensile.
