Абразивті материалдар және қағаз түрлері

Кіріспе

Жұмсақ материалдарды тегістеуге арналған абразивтік материал.

Құм қағазы, сондай-ақ шыны қағазы немесе қапталған абразивтік материал деп те аталады, – бір жағына абразивтік зат жабыстырылған қағаз немесе матадан жасалған материал. Бұл өнімдерді қазіргі заманда жасауда, құм мен шыны орнына алюминий оксиді немесе кремний карбиді сияқты басқа абразивтер қолданылады. Қағазды сипаттағанда абразивтің атауын қолдану қалыпты жағдай, мысалы, "алюминий оксидінен жасалған қағаз" немесе "кремний карбидінен жасалған қағаз". Құм қағазының көптеген түрлері бар, олар қағаз немесе негізгі материал, абразивтің түрі, абразивтің өлшемі және байланыстырушы заттарымен ерекшеленеді. Құм қағазы әртүрлі өлшемдерде шығарылады және беттерден материалды алып тастау үшін қолданылады, оларды тегістеу үшін (мысалы, бояу және ағаш өңдеуде), материалдың қабаттарын жою үшін (мысалы, ескі бояуды) немесе кейде бетті кедір-бұдыр ету үшін (мысалы, желімдеуге дайындық ретінде) пайдаланылады. Абразивтің өлшемі әдетте бөлшек өлшеміне кері пропорционал санмен көрсетіледі. 20 немесе 40 сияқты кішкентай сандар ірі абразивті, ал 1500 сияқты үлкен сандар ұсақ абразивті білдіреді.

Тарих

Құм қағаздың алғаш рет тіркелген пайдалануы 13 ғасырдағы Қытайда болған, онда ұсатылған қабықшалар, тұқымдар және құмды табиғи желіммен парққа жабыстырған. Акула терісі (плакоид қабықтары) да абразив ретінде қолданылған, ал Комор аралдарының жергілікті халқы кеуекті қабықтарын сол мақсатта пайдаланған. Жапонияда жуып, кептірілген атқуыр (horsetail) өсімдігі, құм қағаздан да жіңішке, дәстүрлі жылтырату материалы ретінде қолданылады. 1833 жылы Джон Окей Лондонда шыны қағазды өндірді, оның компаниясы жаңа жабысу техникаларын және процестерін жасап, жаппай өндіріске мүмкіндік берді. Шыны ұнтағының өткір жиектері болады және жақсы кесіледі, ал құм түйіршіктері тегістеліп, абразив ретінде тиімді болмайды. Арзан құм қағазды көбінесе шыны қағаз деп сатушылар алдаған, Сталкер мен Паркер 1688 жылы жарық көрген «Жапон және лак өңдеу туралы трактатта» осыған қарсы ескерткен. 1921 жылы 3M компаниясы кремний карбиді ұнтағы және су өткізбейтін жабысқақ негізі бар құм қағазды ойлап тапты, ол «Сулы және құрғақ» деп аталды. Бұл оны сумен қолдануға мүмкіндік берді, су майлаушы ретінде қызмет етіп, әйтпесе ұнтақты бітеуге айналдыратын бөлшектерді кетіретін еді. Оның алғашқы қолданылуы автомобиль бояуын қайта жаңартуда болды.

Артқа бұру

Қағаздан басқа, абразивті қағазға арналған арқалыққа мата (мақта, полиэстер, район), ПЭТ пленкасы, "талшық" және резеңке жатады. Матадан жасалған арқалық дисктер мен белбеулер үшін қолданылады, ал ПЭТ пленкасы өте ұсақ абразивтер үшін арқалық ретінде пайдаланылады. Талшық немесе вулканизацияланған талшық – полимермен сіңдірілген қағаздың көп қабаттарынан тұратын берік арқалық материалы. Арқалықтың салмағы әдетте әріппен белгіленеді. Қағаз арқалықтар үшін салмақ дәрежелері "А" мен "F" аралығында, "А" ең жеңілі, ал "F" ең ауыры болып табылады. Мата арқалықтар үшін әріптердің номенклатурасы басқа жүйеге сәйкес келеді, арқалықтың салмағы ең жеңілінен ең ауырына дейін J, X, Y, T және M деп белгіленеді. Иілгіш арқалық абразивті қағазға жұмыс дайындамасының бейінді контурларын қадағалауға мүмкіндік береді; салыстырмалы түрде иілгіш емес арқалық дөңгеленген немесе жазық беттер үшін тиімді. Абразивті қағаздың арқалығы қағазға желімделуі мүмкін немесе абразивті белбеулер мен дисктерде қолданылатындай, жылжымалы абразивті қағаз үшін жеке тіреу құрылысын құрайды. Арқалықтың беріктігі ағаштың тегістеуін жеңілдетеді. Арқалық материалы қаншалықты қатты болса, тегістеу соншалықты жылдам, қағаз соншалықты тез тозады және тегістелген бет соншалықты кедір-бұдыр болады.

Қосымша

Тез ауыстыру жүйесі диск түріндегі қапталған абразивтерде кеңінен қолданылады. Пластик немесе металл орталық бір бетіне жабыстырылады, және ол бұрандалы болады. Содан кейін ол тікелей шағылыстырғышқа немесе бұрғылау станогына орнатылатын шпиндельге бекітіледі. Бұл дискіні қажет болған кезде жылдам ауыстыру мүмкіндігін береді. Тез ауыстырылатын дискілердің мөлшері кішкентайдан бастап шексіз үлкенге дейін болады.

Эмери

Эмери матасы – матаға жабыстырылған эмери ұнтағынан жасалған қапталған абразивтің бір түрі. Ол қолмен металл өңдеуге қолданылады. Жапырақтар түрінде немесе әдетте 25 немесе 50 мм ені бар тар рулондарда сатылуы мүмкін, көбінесе «эмери лентасы» деп аталады. Матаның арқауы эмери матасын қағаздан гөрі кернеуге төзімді етеді, бірақ жапырақты өлшемге қарай жыртуға да мүмкіндік береді. Эмери (көбінесе алюминий оксиді және кремний карбиді сияқты жақсартылған өнімдермен алмастырылған) жоғары тозған және дөрекі беттерді тегіс және жылтыр күйге жеткізу үшін қолданылады, әсіресе сағат жасауда. Эмери қағазы, көбінесе кездесетін түрі, қағаз арқауына ие және әдетте ұсақ дәнді болады. Эмери тоқу жұмыстарына және болат бөлшектерін мінсіз бейімдеу үшін қолайлы абразив ретінде қарастырылды. Оның артықшылығы – қатты абразивтерден айырмашылығы – жылтыратылған бөлшектерде абразивтің іздерін қалдырмауы. Эмери сонымен қатар тазалау үшін, жылтыратылған болат бөлшектерінен тотты кетіру үшін қолданылды. Эмери матасы мен қағазы әлі де аппараттық дүкендерде және өздігінен жасау дүкендерінде сатылады, бірақ олардың орнына дәл өлшемде машинамен ұнтақтаудың кеңінен қолданылуы, қолмен бейімдеу қажеттілігін азайтты; айналмалы және ұнтақтау жиынтықтары бар қолмен жұмыс істейтін құралдардың кең таралған қолданылуы; және алюминий оксиді, алюминий циркониясы және кремний карбиді сияқты басқа абразивтерге көшу орын алды. Эмеридің дәнділігі орташа өлшемімен бағаланады, ол арқаға жабыстырылады. Көбінесе қолданылатын өлшемдер: іріден ұсаққа дейін: 40, 46, 54, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 180, 220, 320, F және FF. 46 немесе 54 дәрежелі мата дөңгеленген жұмыстарда қолданылады, ал 220-320 дәрежелі мата жақсы жылтырату береді. Прогрессивті түрде ұсақ дәнді эмери қағазын бірінен соң бірі қолдану арқылы айнадай жылтыр беттерге қол жеткізуге болады. Жұмыстан абразивті қалдықтарды және тозған абразивті кетіру үшін, сондай-ақ майлау үшін су немесе май көбінесе қолданылады, бұл эмери қағазының бітелуіне жол бермейді. Қағазға тым көп қалдық жиналса, оның тиімділігі төмендейді, бұл «бітелу» немесе «жүктелу» деп аталады. Бастапқыда эмери қағазы ұнтақталған эмери тастан жасалған, суға төзімділік үшін көбінесе жануарлар желімімен қағазға жабыстырылған немесе сіңірілген. Бүгінде табиғи желімдердің орнына синтетикалық желімдер қолданылады және кремний карбиді (SiC) көбінесе эмеридің орнына қолданылады, кремний карбиді сәл қаттырақ және корундқа қарағанда сынуға төзімді. Табиғи эмери қағаздарын қолдану бүгінде сирек кездеседі, олар әдетте кремний карбиді немесе таза алюминий оксиді қағаздарымен ауыстырылады. Эмери матасында абразивтер қағаздың орнына матаға жабыстырылған. Мата жыртылмауы, иілгіштігі және құны жоғары. Эмери тақталары эмери қағазы немесе матасымен ұқсас қолданылады. Ол модельдеуде де қолданылады. 00 масштабты модельдеу үшін эмери қағазының ұсақ дәнді түрлері асфальт бетіне ұқсас көрінеді.

Emery cloth is a type of coated abrasive that has emery glued to a cloth backing. It is used for hand metalworking. It may be sold in sheets or in narrow rolls, typically 25 or 50 mm wide, often described as "emery tape". The cloth backing makes emery cloth stronger in tension than paper, but still allows a sheet to be conveniently torn to size. Emery (largely displaced by improved products such as aluminium oxide and silicon carbide) is used for scrubbing highly abraded and rough surfaces to a smooth and shiny finish, notably in watchmaking. Emery paper, more commonly seen, has a paper backing and is usually a finer grit. Emery was considered a suitable abrasive for fitting work and the final adjustment of steel parts for a perfect fit. It had the advantage that, unlike harder abrasives, it was not considered to embed abrasive traces in the polished components afterwards. Emery was also used for cleaning, as a means of removing rust from polished steel components. Both emery cloth and paper are still sold in hardware and do it yourself stores, but have been largely supplanted by the increased use of machine grinding to precision size, which has minimized or eliminated the need for hand fitting; the widespread availability of powered hand tools employing sanding and grinding accessories such as flapwheels; and a shift to other forms of abrasive, such as aluminium oxide, aluminium zirconia and silicon carbide. Emery is rated on the average grit size, glued to the backing. Common sizes are, from coarse to fine: 40, 46, 54, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 180, 220, 320, F, and FF. A 46 or 54 grade cloth is used on roughly filed work, while 220 to 320 grit cloth will give a good polish. By the successive use of progressively finer mesh emery paper, near mirror finishes can be obtained. Water or oil is often used as a lubricant and to float the abrasive debris and worn abrasive away from the work, preventing the build up of debris in the emery paper. The paper will lose effectiveness if too much debris builds up, a condition known as "clogging", or "loading". Originally, emery paper was made from milled emery rock, bonded or sized to paper often with an animal glue for water resistance. Today, synthetic adhesives are used in place of natural glues and silicon carbide (SiC) is often substituted for emery, silicon carbide being slightly harder, and more durable with less tendency to fracture than corundum. The use of natural emery papers is rare today generally being replaced with silicon carbide or pure aluminium oxide papers. Emery cloth has the abrasives bonded to a fabric instead of a paper. The cloth is more tear resistant, flexible, and costly. Emery boards have applications similar to emery paper or cloth. It also has a use in modelling. For 00 scale modelling, the fine grades of emery paper can have the appearance of a tarmac surface.

Крукус

Крокустық мата – абразивті мата, ол қағаз немесе эмера матасына ұқсас, бірақ абразивтің біріктірілген түйіршіктерімен емес, өте ұсақ, бос темір оксидінің қабатымен жабылады. Ол металл және қымбат тастарды соңғы рет өңдеуге арналған және әртүрлі дәрежеде (бөлшек мөлшері) қол жетімді. Бұл материал P C 458 федералдық спецификациясында толық сипатталған, алайда 1989 жылы бұл спецификация күшін жойды.

Ылғалды және құрғақ қағаздар

Су өткізбейтін арқалықтағы абразивті қағаздар мен маталар майлағыш затты, әдетте суды пайдалануға мүмкіндік береді. Олар құрғақ қолданғанда дөрекі беттерді тегістеп, ылғал қолданғанда жартылай жылтыратылған, атлас тәрізді бет шығарады. Көтерімді ұсақ түрлері автомобиль кузовын жөндеу сияқты маңызды сәндік қолдануларда бояу шашыратуға қолайлы "негізгі" жабысу бетін жасауға мүмкіндік береді.

Бондаждар

Абразивті қағазға жабыстыру үшін әртүрлі желімдер қолданылады. Мал терісінен жасалған желім әлі де қолданылады, бірақ бұл желім машинамен абразивтеу кезінде пайда болатын қызуға төтеп бере алмайды және су өткізбейді. Су өткізбейтін немесе ылғал/құрғақ абразивті қағаз үшін қорық желімі және су өткізбейтін негіз қолданылады. Абразивті қағаз жабық немесе ашық қабатты болуы мүмкін. Жабық қабатты абразивті қағаздың бетінің шамамен 90-95% абразивтік дәнмен жабылады. Жабық қабатты қағаз қолмен абразивтеуге немесе қатты материалдармен жұмыс істеуге қолайлы. Ал ашық қабатты абразивті қағаздың бетінің 50-70% абразивтік дәнмен жабылады. Дән арасындағы бос орын қағазды иілгіш етеді, бұл қағаздың бітуіне кедерес жасайды. Дегенмен, дән жабынғыштығындағы олқылықтар қағаздың тегіс жылтырату жұмыстарын орындау мүмкіндігін шектейді. Ашық қабатты қағаз жұмсақ материалдарға артық тиімді. Ылғал және құрғақ абразивті қағаз ылғалды қолданғанда тиімдірек, себебі абразивтеу бетінен жуылып кететін бөлшектер бітудің алдын алады.

Қалқанның өлшемі

Қалқанның мөлшері – абразивті материалдың құрамындағы бөлшектердің мөлшері. Бұл өлшемдер абразивті материалдың бір шаршы дюймдік сүзгі арқылы өте алатын мөлшерімен анықталады. Қалқан мөлшеріне қатысты бірнеше стандарттар белгіленген. Бұл стандарттар орташа мөлшерді ғана емес, сонымен қатар орташадан рұқсат етілген ауытқуды да анықтайды. Ең көп таралған екеуі – АҚШ-тың CAMI (Жабын абразивтік өндірушілер институты, қазір Біріктірілген абразивтік өндірушілер қауымдастығының бөлігі) және Еуропалық FEPA (Еуропалық абразивтік өндірушілер федерациясы) "P" классы. FEPA жүйесі ISO 6344 стандартына сәйкес келеді. Абразивті қағазда қолданылатын басқа жүйелерге Жапон өнеркәсіптік стандарттар комитеті (JIS) және микрондар (әдетте өте ұсақ мөлшерлер үшін қолданылады) жатады. Арзан абразивті қағаздар кейде "ірі", "орташа" және "ұсақ" сияқты сипаттамалық атауларды стандартқа сілтеме жасамай қолдануы мүмкін.