Жылтырату және тегістеу: Шағын бөлшектерді жылтыратудың, домалатудың және барабанмен өңдеудің тиімді әдістері. Абразивтер, майлау және металл өңдеу туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Кішігірім бөлшектердегі қате беттерді тегістеу және жылтырату техникасы
Technique for smoothing and polishing a rough surface on relatively small parts
Түмбілеу, сондай-ақ құлату немесе дөңгелету деп аталатын бұл әдіс, салыстырмалы түрде кішігірім бөлшектердегі қате беттерді тегістеу және жылтырату үшін қолданылады. Металл өңдеу саласында, баррельді өңдеу деп аталатын ұқсас процесс осы қағидаларға негізделген. Құлатылған тастар тас құлату машиналарында, "теңіз шынысы" немесе "жағажай шынысы" пайда болатын табиғи процестерге өте ұқсас процесс арқылы жасалады.
Tumble finishing, also known as tumbling or rumbling, is a technique for smoothing and polishing a rough surface on relatively small parts. In the field of metalworking, a similar process called barreling, or barrel finishing, works upon the same principles. Tumbled stones are made with rock tumblers in a process very similar to the natural processes that produce "sea glass" or "beach glass".
Тастар
Тастарды жылтырату үшін пластик немесе резеңке қапталған барабан қажет, оған бірдей немесе ұқсас қаттылықтағы тастар, абразивті ұнтақ және сұйық майлаушы зат салынады. Кремний карбиді жиі қолданылады, ал су – әмбебап майлаушы зат. Барабан баяу айналатын рельстерге орналастырылады. Айналудың ең жақсы жылдамдығы барабанның мөлшеріне және қолданылатын материалдарға байланысты. Оның орнына дірілдеу арқылы өңдеу процесін де қолдануға болады. Тастарды жылтырату үшін дұрыс таңдалған жылдамдық, барабандағы тастардың арасында абразивті ұнтақпен бір-бірінен сығалануына себеп болады. Нәтиже абразивтің құрғақтығына және құлаудың ұзақтығына байланысты. Әдетте, дөңгелек тастан жылтыр тасқа дейін толық құлауға 3-5 апта уақыт кетеді және кемінде 3 қадамнан тұрады. Алдымен тастар ірі ұнтақпен (мысалы, 60-90 торлы) тегістеледі. Бірінші қадамның мақсаты – дөңгелек тас немесе тас алып, оны (құлау арқылы) соңғы өнімнен ажырату мүмкін емес пішінге дейін ұнтақтау. Содан кейін жуу және одан кейін ұсақ ұнтақтар (120-220, содан кейін 400-600 торлы) сатысы жүргізіледі, ал содан кейін (қалау бойынша) алдын ала жылтырату қосылысы (1200 торлы) қолданылып, тастардағы ұнтақты кетіру үшін жуу құралымен жуу циклі жасалады. Соңғы қадам – ұнтақталған жылтырату (мысалы, церий оксиді немесе қалайы оксиді), су және көбінесе тастарды құлау кезінде жарылудан қорғауға және жылтыратуды тастарға біркелкі таратуға арналған кішкентай пластикалық гранулалар қолданылады. Құлаудың нақты ұзақтығы тастың қаттылығы және қалың құлау кезеңдерінде қажетті тегістеу деңгейі сияқты көптеген факторларға байланысты. Кейбір адамдар тастарды қалаған пішініне келтіру үшін екі, үш немесе тіпті төрт апта бойы қалың ұнтақпен құлайды. Тас құлаудың екі негізгі түрі бар: барабанды (айналмалы) құлау және дірілдеу арқылы құлау. Айналмалы құлау жиірек, қарапайым, тыныш және дірілдеу арқылы құлаудан арзан. Дегенмен, дірілдеу арқылы құлауды пайдалануға итермелейтін екі фактор бар. Біріншіден, дірілдеу арқылы құлау дөңгелек тастың бастапқы пішінін сақтайды, ал айналмалы құлау тастарды дөңгелек етеді. Сондықтан, жақтандырылған пішіндер мен тамшы пішіндерін жасау үшін дірілдеу арқылы құлауды пайдалану маңызды. Екіншіден, дірілдеу арқылы құлау айналмалы құлаудан әлдеқайда жылдам жұмыс істейді, әдетте өңдеу уақытын екі есеге дейін қысқартады. Жылтырату кезеңінде ұнтақтардың орнына тас жылтыратушы және пластикалық гранулалар қосылады. Құлаудан кейін тастар құрғағанда жылтыр болуы керек. Егер олай болмаса және тастарда пленка пайда болса, жылтырату қажет болуы мүмкін. Жылтырату кезінде тастар тек пластикалық гранулалармен және майсыз, абразивті емес сабынмен араластырылады. Кейде тас "алдын ала пішіндері" қолданылады. Бұл құлау алдында дөңгелек тастан кесілген пішіндер. Бұл соңғы бөлшекке көбірек бақылау мүмкіндігін береді, сондықтан тамшы пішіні сияқты пішіндер жасалуы мүмкін. Дегенмен, бұл әдіс әлі де дөңгелек пішіндермен шектелген. Алдын ала пішіндер ең ірі кезеңде аз уақыт жұмсауы мүмкін немесе оны мүлдем өткізіп жіберуі мүмкін. 1970 жылдары кішкентай тас құлау машиналары кең таралған хобби болды және құлау арқылы жылтыратылған жартылай қымбат тастармен безендірілген әшекейлер өте танымал болды. Сонымен қатар, ыдыстар мен сәндік шыны құмыралар үйдің әшекейлері ретінде жиі қолданылды.
Tumbling of rocks as a lapidary technique for rock polishing usually requires a plastic or rubber lined barrel loaded with a consignment of rocks, all of similar or the same hardness, some abrasive grit, and a liquid lubricant. Silicon carbide grit is commonly used, and water is a universal lubricant. The barrel is then placed upon slowly rotating rails so that it rotates. The optimal speed of rotation depends on the size of the tumbler barrel and materials involved. Vibratory finishing process can be used instead. A well chosen speed for stone polishing causes the rocks within the barrel to slide past each other, with the abrasive grit between them. The result of this depends on the coarseness of the abrasive, and the duration of the tumble. Typically, a full tumble polish from rough rock to polish takes 3–5 weeks, and is done in a minimum of 3 steps. Initially, the rocks are smoothed with a coarse grit (such as 60 90 mesh). The idea behind the first step is to take rough rock or stone and grind it (tumble it) down into a form which is indistinguishable (in shape) from the final product. This is followed by washing and then a stage of finer grits (120 220 then 400 600 mesh), before the (optional) use of a pre polishing compound (1200 grit), a washing cycle with detergent to remove any grit on the stones. The final step is a polishing stage using powdered polish, (such as cerium oxide or tin oxide), water, and often small plastic pellets that are designed to cushion the stones as they tumble (so as not to cause chipping) and carry the polish evenly across the stones. The precise tumbling duration is determined by many factors, including the hardness of the rock and the degree of smoothing desired in the coarser steps. Some people will tumble stones with rough grit for two, three or even four weeks to get their desired shapes out of the stones. There are two main types of rock tumbling: barrel (rotary) tumbling, and vibratory tumbling. Rotary tumbling is more common, simpler, quieter and less expensive than vibratory tumblers. There are two differentiating factors, however, that may lead one to use a vibratory tumbler. First, vibratory tumblers retain the overall shape of the rough rock, whereas rotary tumblers tend to make rocks round. Thus, it is important to use vibratory tumblers to make faceted shapes and tear drop forms. Second, vibratory tumblers tend to work much faster than rotary tumblers, generally reducing the processing time to half. In the polishing step, rock polish is added in place of grit as well as the plastic tumbling pellets. After further tumbling, the rocks should now have a shiny look when dry. If this is not the case and the rocks appear to have a film on them, a burnishing step may be necessary. In burnishing, the rocks are tumbled with only the plastic pellets and the addition of an oil free non abrasive soap. Sometimes, stone "preforms" are used. These are shapes cut from the rough rock before tumbling. This gives more control over the final piece, so shapes such as a tear drop can be produced. The technique is still limited to rounded shapes. Preforms may use less time with the coarsest step, or skip it altogether. During the 1970s, small rock tumblers were a common hobby item, and jewelry decorated with tumbled semi precious stones was very much in fashion. Likewise, dishes and decorative glass jars filled with tumbled stones (often including common rocks not suitable even for costume jewelry) were frequently used as household ornaments.
Металл
Металл бұйымдарын жылтырату, өткір қырларын алу, тазалау, дөңгелектеу, құйма қалдықтарын жою, қабыршақтануын кетіру, тотығуды жою, полировкалау, жарықтандыру, бетін қатайту, келесі өңдеуге дайындау және құйма арналарын бұзу үшін қолданылады. Процесс өте қарапайым: көлденең барабан бөлшектермен толтырылып, содан кейін айналдырылады. Осы процестің түрлеріне әдетте тас, су немесе басқа да майлау материалдары кіреді. Барабан айналғанда материал көтеріліп, гравитация салдарынан жоғарғы қабаты қарға түседі. Барабанның ішкі жағында резеңкеден жасалған қабырғалар болуы мүмкін. Барабан айналғанда қабырғалар бөлшектерді ұстап көтереді, олар ақырында төменге сығады немесе түсіп қалады.
Metal tumbling is used to burnish, deburr, clean, radius, de flash, descale, remove rust, polish, brighten, surface harden, prepare parts for further finishing, and break off die cast runners. The process is fairly simple: a horizontal barrel is filled with the parts which is then rotated. Variations of this process usually include media, water, or other lubricants. As the barrel is rotated the material rises until gravity causes the uppermost layer to landslide down to the other side. The barrel may also have vanes, typically made of rubber, which run along the inside of the barrel. As the barrel turns the vanes catch and lift the parts, which eventually slide down or fall.
Ерекше түрлері
Баррельді жылтырату – кесу әрекеті қажет емес баррельді өңдеу түрі. Мақсаты – өте ұсақ тегіссіздерді азайтып, таза, жылтыр бет жасау. Бұл үшін бөлшектерді әдетте өз-өздеріне немесе болат шарлармен, ұсақ металл бөлшектерімен, дөңгелек ұштармен немесе шар тәрізді бөлшектермен бірге домалату керек. Көбінесе бұл процесс су және майлау немесе тазартатын заттар, мысалы, сабын немесе крем тартар қолданылатын ылғалды өңдеу болып табылады. Баррель жартысынан артық толтырылмайды, ал егер өңдеу бөлшектері қолданылса, бөлшектердің бір-біріне тие бермейтінін қамтамасыз ету үшін бөлшектерге қатысты 2:1 арақатынас сақталады.
Barrel burnishing is a type of barreling where no cutting action is desired. The goal is to reduce minute irregularities and produce a clean, smooth surface. The parts are usually tumbled against themselves or with steel balls, shot, rounded end pins, or ballcones to achieve this. It is also usually a wet process that uses water and a lubricant or cleaning agent, such as soap or cream of tartar. The barrel is not loaded more than half full and if media is used then a 2:1 ratio of media to parts is maintained to keep the parts from rubbing.
Шыны
Мозаикалық шыныға арналған боялған шыны сынықтары да домалатылады. Шынының бұлыңғырлануын болдырмау үшін абразивтер қолданылмайды, майлау үшін тек су ғана пайдаланылады. Мұндай домалатудың мақсаты – шыныдан өткір жиектерді жою, осылайша оны қауіпсіз түрде ұстауға болады. Тек 8 сағат домалату жеткілікті болуы мүмкін.
Stained glass shards used for mosaic glass are also tumbled. No abrasive is used, to avoid clouding the glass; there is only water as a lubricant. The object of this tumbling is to remove the sharp edges from the glass, so that it may be handled safely. As little as 8 hours of tumbling may be sufficient for tumbled glass.
Басқа
Түмбілеу ойын-сауық үшін құймақтарды жылтырату және тегістеу үшін қолданылады, бірақ ол олардың қабырғалары мен беттерін біршама тегіссіз етеді, соның салдарынан құймақтардың әділдігі төмендейді. 3D-басылымда түмбілеу басылған нысандардағы кішкентай кемшіліктерді, мысалы, көзге көрінетін қабаттарды түзету үшін қолданылуы мүмкін. Бұл техникалар көп уақыт алғанымен, оператордың араласуын азайтады, демек өте төмен құнмен жасалады. Үйде/хобби үшін қолдануға арзан, кішкентай түмбілегіштер (бір фунт сыйымдылығы) қолжетімді. Ал кәсіби мамандар бір мезгілде көп жұмыс істеу үшін үлкен барабандарды пайдалана алады. Түмбілеудің басты кемшілігі – оның мүмкіндіктерінің шектеулігі. Тастар тегіс болып, жартылай кездейсоқ пішінге ие болады (мысалы, жағажайдағы құмдақ тас сияқты), ал металдар салыстырмалы түрде қарапайым пішінде болуы керек, күрделі жұмыстарға жарамсыз.
Tumbling is used to polish and smooth dice for recreational use, but it has the unfortunate effect of making their sides and faces somewhat uneven and thus making the dice less than fair. Tumbling can be used in 3D printing to correct small artifacts on the printed objects, such as visible layers. These techniques, although they take a long time, involve very little operator intervention and thus are very cheap. Small tumblers (one pound capacity) are available and inexpensive for home/hobbyist use. At the other end of the scale, professionals can use very large barrels to do a lot of work at once. The main disadvantage of tumbling is its limited scope stones will be smooth and have semi random shapes (like pebbles from the beach), and metals need to be relatively simple shapes, with no fine work.