Искусственные абразивные материалы

Абразивные материалы, инструменты, изготовленные на их основе.

Все части протезов и аппаратов после изготовления в лаборатории должны пройти тщательную отделку, шлифовку и полировку. Для этих целей используются различные материалы, состоящие из мелкозернистых веществ, превышающие по твердости материал, подлежащий обработке Такие материалы называют абразивными Абразивные материалы, применяемые в промышленности, бывают естественные и искусственные. Естественные абразивные материалы представляют собой, измельченные минералы. К ним относятся алмаз, корунд, наждак, фанаты, пемза, мел и др. Искусственные абразивные материалы получают в промышленности химическим путем. Наибольшее распространение получили искусственный корунд (электрокорунд), являющийся кристаллической окисью алюминия, углеродистые соединения (карбиды) некоторых элементов - карбиды кремния, бора, вольфрама, а также нитриты.

Абразивные материалы подразделяются: по назначению - на шлифовочные и полировочные;

По связующему веществу - на керамические, бакелитовые, вулканитовые и пасты; по форме инструмента (материала) - на круги различных размеров, тарельчатые, чашечные, чечевичные фрезы, фасонные головки (грушевидные, конусовидные и др.), а также наждачное полотно и бумагу.

Естественные абразивные материалы. Алмаз - самый твердый минерал, встречающийся в природе. Он представляет собой кристаллическую разновидность углерода, отличающуюся особой формой кристаллической решетки, придающей углероду высокую твердость. По шкале Мооса он имеет наивысшую твердость - 10. Из алмазной.крошки делают шлифовальные круги, бруски, диски. В стоматологии мелкая алмазная крошка у потребляет^! при изготовлении шлифующих инструментов, предназначенных для препарирования зубов. Корунд представляет собой естественный минерал, кристаллы которого содержат до 90 % окиси алюминия. В природе в чистом виде встречается редко. Наиболее частыми примесями являются' окислы железа и кремния, придающие минералу различные цветовые оттенки* По твердости корунд уступает алмазу, по шкале Мооса она равна 9.

Наждак является смешанной горной породой. В его состав входят до 97 % корунда, соединения железа и ряд других минералов Твердость наждака по шкале Мооса 7-8. Для получения высококачественного продукта природный наждак обогащают, то есть уменьшают количество примесей до 1 - 2 %.

Измельченный до порошкообразного состояния наждак сортируют на ситах и наносит на поверхность бумажных или матерчатых полотен, предварительно покрытых клеевым слоем. Наждачные полотна или диски используются при шлифовании..

Пемза - продукт вулканической деятельности. Это быстро застывшая насыщенная газообразными веществами лава. Состав пемзы непостоянен. Основным компонентом ее обычно является кремнезем (60 - 70 %).

Пемза - очень пористый, твердый и хрупкий материал. Поверхность излома ее изобилует заостренными неровностями. Эти особенности поверхности позволяют использовать дробленую пемзу в качестве шлифующего материала. В зуботехнической практике употребляется мелкий порошок пемзы. Во взвеси с водой он образует массу, применяемую для шлифовки зубных протезов.

Искусственные абразивные материалы.

Электрокорунд - кристаллическая окись алюминия. Получается искусственным путем ад пород, содержащих глинозем. В промышленности с этой целью используются бокситы, содержащие не менее 50 % глинозема.

В зависимости от содержания окиси алюминия электрокорунды делят на три вида. Нормальный электрокорунд содержит до 87 % окиси алюминия. Имеет цветовые оттенки от темно - красного до серо - коричневого. Белый электрокорунд (корракс) содержит до 97 % окиси алюминия. Он светлый, иногда розоватый. Имеет режущую способность на 30 - 40 %

Монокорунд содержит до 99 % окиси алюминия и до окиси железа Монокору 1Ш отличается наибольшей прочностью и

ИЗНОСОСТОЙКОСТЬЮ

имеет ‘ гордость но шкале Мооса около 9 Мдк'рна; термостойкий, способен выдерживать нагревание до 2000° С. Частички.'лсмрокорх*. кт имени арочные осгрые режущие элементы, вследствие чего он успешно применяете* ия шлифовамн»вердосплавных металлических и различных других изделий. Карборунд иредс\автхо1 собой карбид кремния - соединение кремния с углеродом. Кароорчк; подучается плавлением в электрических печах смеси, состоящей в основном из кокса и кварцевого песка, при температуре около 2200° С Чистый карборунд обладает большой твердостью* по Моосу она равна 9,5 - 9,75 Карборунд получают двух видов. Черный карборунд содержит не менее ^у)> °о карбида кремния Он применяется для обработки изделий. изготовленных из цветных металлов, а также неметаллических материалов, имеющих невысокие ирочносшые покажи ели В состав зеленого карборунда входит свыше ^7 карбида кремния. Он имеет большую твердость и применяется для обработки твердосплавных деталей, за точки инструментов

Для изготовления стоматологических шлифующих инструментов используются обе разновидности карборунда Карборунд вполне удовлетворяв! требованиям зуботехнического производства и запросам ортопедических клиник.

Карбиды бора и вольфрама представляют собой химические соединения соответствующих металлов с углеродом Материалы имеют твердость, близкую к твердости алмаза. Карбид бора обладает высокой твердостью и хруикостыо. Применяется в промышленности для обработки 1 вердосплавных инструментов Карбид вольфрама в мелкодисперсном виде употребляется вместе алмазной крошки при изготовлении боров и некоторых шлифующих инструментов

В последние годы получен новый синтетический абразивный материал эльбор. Он представляет собой кубический нитрит бора По твердости он идентичен алмазу, но отличается большой теплое тойкос гыо Техническая характерно и ка абразивных материалов.

Абразивное зерно В промышленности абразивные материалы применяют в мелкодробленом виде Для этого природные минералы или слитки синтетического; абразивного материала на специальных дробильных устройствах превращают в мелкую крошку или зерно. После очистки и химической обработки эту дисперсную массу просеивают через сита и сортируют в зависимости от величины зерен.

Зернистую абразивную массу используют обычно для приготовления различных шлифующих инструментов кругов, дисков, брусков и пр Однако она может применяться и самостоятельно в виде взвесей, паст Шлифующая способность абразивного инструмента во многом зависит от свойств абразивного зерна: величины, формы, твердости, хрупкости, теплоешйкоеги, износостойкости В связи с этим целесообразно рассмотреть основные характеристики абразивного зерна

Величина Государственным стандартом предусмотрено деление всех абразивных материалов по величине зерен на три группы: шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки. Самый большой размер зерен можег достигать 2 мм, наименьшие размеры под микроскопом. Наиболее широкое применение находят абразивы с величиной зерна 0,15 - 0,75 мм. От величины зерен абразивного инструмента и скорости его вращения зависят глубина режущего действия, чистота обрабатываемой поверхности, точность размеров. Крупные зерна абразива применяются при грубом шлифовании, когда поверхностный слой необходимо сошлнфовать на значительную глубину, При таком шлифовании зерна абразива оставляют на поверхности грубые глубокие борозды, штрихи, риски.

По мере приближения к необходимому размеру изделия или при использовании допуска обычно переходят на шлифование мелкими абразивами.

Форма. Абразивные зерна имеют, как правило, неправильную геометрическую форму.

Часто они представляют собой сопряженные многогранники, у которых выступающие заостренные части как по форме, так и по величине. Заостренные части зерен являются режущими элементами, которые при движении оказывают скоблящее действие на поверхность обрабатываемого более мягкого материала.

В процессе шлифования зерна испытывают значительные силовые нагрузки, а от трения нагреваются, вследствие чего происходит их разрушение или притупление режущих элементов При отколе части зерна появляются новые режущие элементы, поэтому шлифующее действие не прекращается.

Прочность Абразивные материалы имеют различные прочностные показатели. От прочности материала зависит способность абразивного зерна выдерживать силовые нагрузки и сохранять свою целостность. Наибольшей твердостью обладают чистые абразивы. Примеси уменьшают прочность. Помимо прочности абразивного зерна, при рассмотрении процесса шлифования следует учитывать прочность шлифующего инструмента (диск, круг, брусок), в котором зерна абразива связаны особыми связующими веществами.

Твердость Необходимым условием для шлифования является способность шлифующего материала проникать в другой без разрушения или остаточной деформации. Это возможно в случаях, когда шлифующий материал имеет большую твердость, чем обрабатываемый. Хрупкость Все абразивные материалы обладают значительной хрупкостью. При предельных нагрузках зерна абразивного материала разрушаются. Это объясняется тем, что хрупкие вещества имеют предел прочности более низкий, чем предел текучести. Для абразивных зерен хрупкость является положительным свойством, так как благодаря ей при шлифовании разрушающееся зерно не теряет режущих свойств в местах скола, так как на нем появляются новые режущие элементы.

Теплостойкость. Процесс резания, совершаемый абразивным зерном, сопровождает^ преодолением значительного трения, деформацией материала, образованием большого количества тепла. Неизбежное нагревание абразивных зерен не должно изменять их свойств и ухудшать шлифующую способность Все абразивные материалы обладают большой теплостойкостью. Так, у корунда и карборунда она достигает 2000°С. Однако при шлифовании следует выбрать такой режим работы, при котором исключался бы перегрев не только шлифующего инструмента, но и обрабатываемой поверхности, чтобы предупредить нежелательные изменения структуры и свойства материалов

Абразивный материал находит широкое применение при различных видах обработки и используется в разных видах. Основная масса абразивов идет на изготовление шлифующих инструментов, в таком виде их применение оказывается наиболее эффективным. Для получения шлифующих инструментов зерна абразива смешивают со связующим материалом Полученную тестообразную массу формируют, подвергают обработке с целью отвердения (обжиг, полимеризация, вулканизация), в результате чего получаются инструменты необходимой формы и профиля.

Поиск по сайту: