Jak dobrać ściernicę do szlifowania wałków stalowych? Metody szlifowania, granulacja, twardość i rodzaj ziarna
Szlifowanie wałków stalowych jest jedną z najważniejszych operacji obróbki wykończeniowej elementów cylindrycznych. Pozwala uzyskać wysoką dokładność wymiarową, odpowiednią okrągłość oraz niską chropowatość powierzchni. Ma to szczególne znaczenie w przypadku czopów wałów, powierzchni współpracujących z łożyskami, uszczelnieniami oraz innych elementów, w których niewielkie odchyłki wymiarowe mogą wpływać na pracę całego zespołu.
Nie istnieje jednak jedna uniwersalna ściernica odpowiednia do każdego wałka stalowego. Innej charakterystyki może wymagać szlifowanie miękkiej stali konstrukcyjnej, innej wałka po hartowaniu, a jeszcze innej regeneracja zużytego czopa, w której trzeba usunąć niewielki naddatek i jednocześnie zachować bardzo dobrą jakość powierzchni.
Co więcej, dobór ściernicy zależy nie tylko od materiału obrabianego. Znaczenie ma również sposób szlifowania, rodzaj maszyny, sposób ustalenia wałka, wielkość powierzchni styku, parametry procesu, chłodzenie i sposób obciągania ściernicy.
W tym artykule wyjaśniamy, jak podejść do doboru ściernicy do szlifowania wałków stalowych oraz czym różni się szlifowanie kłowe od bezkłowego.
Jeżeli szukasz gotowych rozwiązań, zobacz również ściernice do szlifierek stacjonarnych dostępne w ofercie Norminet.pl
Szlifowanie wałków – na czym polega?
Szlifowanie wałków jest procesem obróbki, w którym materiał usuwany jest za pomocą wielu ziaren ściernych znajdujących się na powierzchni roboczej ściernicy.
W przypadku zewnętrznego szlifowania walcowego obrabiana jest zewnętrzna powierzchnia cylindryczna wałka. W zależności od konstrukcji maszyny i sposobu prowadzenia przedmiotu można stosować różne metody szlifowania.
Najważniejsze z nich to:
-
szlifowanie kłowe,
-
szlifowanie bezkłowe,
-
szlifowanie wzdłużne,
-
szlifowanie wgłębne,
-
szlifowanie bezkłowe przelotowe (thrufeed),
-
szlifowanie bezkłowe wgłębne (infeed/plunge).
Wybór konkretnej metody nie jest wyłącznie kwestią konstrukcji maszyny. Wpływa on również na powierzchnię styku ściernicy z materiałem, sposób odprowadzania ciepła, obciążenie ściernicy oraz wymagania dotyczące stabilności procesu.
Dlatego przed wyborem konkretnej ściernicy warto najpierw odpowiedzieć na pytanie:
W jaki sposób szlifowany jest wałek?
Szlifowanie kłowe wałków
W szlifowaniu kłowym wałek jest ustalany pomiędzy kłami. Takie rozwiązanie pozwala precyzyjnie określić oś obrabianego przedmiotu i jest stosowane przy obróbce wielu elementów wymagających wysokiej dokładności.
Szlifowanie kłowe wykorzystuje się między innymi do obróbki:
-
wałów maszynowych,
-
czopów wałów,
-
osi,
-
wałków przekładni,
-
elementów współpracujących z łożyskami,
-
powierzchni wymagających zachowania dokładnej średnicy i geometrii.
Ważną zaletą ustalenia kłowego jest możliwość zachowania dokładnego położenia osi obrabianego elementu. Ma to znaczenie szczególnie w przypadku wałków, których powierzchnie muszą zachowywać odpowiednią współosiowość.
Szlifowanie wzdłużne wałka
Jedną z podstawowych metod obróbki jest szlifowanie wzdłużne. W tym przypadku ściernica wykonuje ruch wzdłuż osi obrabianego wałka, dzięki czemu może obrabiać dłuższą powierzchnię cylindryczną.
Metoda ta sprawdza się przede wszystkim wtedy, gdy szlifowana powierzchnia ma większą długość niż szerokość strefy roboczej ściernicy.
Na wynik procesu wpływają między innymi:
-
prędkość obrotowa ściernicy,
-
prędkość obrotowa wałka,
-
posuw wzdłużny,
-
głębokość szlifowania,
-
szerokość ściernicy,
-
charakterystyka ściernicy,
-
sposób chłodzenia.
Przy szlifowaniu długich i smukłych wałków szczególnego znaczenia nabiera sztywność całego układu. Zbyt duże siły szlifowania mogą powodować ugięcie przedmiotu, co może przełożyć się na błędy wymiarowe i geometryczne.
Szlifowanie wgłębne – kiedy stosuje się tę metodę?
W szlifowaniu wgłębnym ściernica nie musi przesuwać się wzdłuż całej obrabianej powierzchni. Wchodzi w materiał w kierunku promieniowym i usuwa naddatek z określonej strefy.
Metoda ta może być stosowana między innymi przy obróbce:
-
krótkich powierzchni cylindrycznych,
-
stopniowanych wałków,
-
określonych czopów,
-
elementów o złożonym profilu.
W porównaniu z klasycznym szlifowaniem wzdłużnym zmienia się charakter kontaktu pomiędzy ściernicą a obrabianym materiałem. Dlatego nie należy automatycznie zakładać, że ściernica dobrze sprawdzająca się podczas jednego rodzaju operacji będzie równie skuteczna podczas drugiego.
Przy szlifowaniu wgłębnym szczególnie istotne stają się:
-
powierzchnia kontaktu,
-
głębokość wejścia ściernicy,
-
prędkość posuwu,
-
zdolność ściernicy do utrzymywania właściwości skrawnych,
-
odprowadzanie ciepła.
Szlifowanie bezkłowe – czym różni się od szlifowania kłowego?
W szlifowaniu bezkłowym wałek nie jest ustalany pomiędzy kłami. Obrabiany element znajduje się pomiędzy ściernicą szlifującą a ściernicą regulacyjną.
Ściernica szlifująca odpowiada za usuwanie materiału, natomiast ściernica regulacyjna steruje ruchem obrabianego elementu. Wałek jest dodatkowo podparty na odpowiednim podtrzymaniu.
Takie rozwiązanie ma duże znaczenie w produkcji seryjnej elementów cylindrycznych. Szlifowanie bezkłowe pozwala uzyskać wysoką wydajność, a odpowiednio ustawiony proces może zapewniać bardzo dobrą powtarzalność wymiarową i geometryczną.
W przypadku szlifowania bezkłowego nie można więc patrzeć wyłącznie na ściernicę usuwającą materiał. Na wynik procesu wpływa cały układ:
ściernica szlifująca + ściernica regulacyjna + podparcie + ustawienie przedmiotu + parametry procesu.
Szlifowanie bezkłowe przelotowe – thrufeed
Jedną z najczęściej stosowanych odmian szlifowania bezkłowego jest szlifowanie przelotowe (thrufeed).
W tej metodzie wałek jest przemieszczany przez strefę szlifowania pomiędzy ściernicą szlifującą a regulacyjną. Dzięki temu metoda bardzo dobrze nadaje się do produkcji seryjnej dużej liczby elementów o podobnej geometrii.
Szlifowanie przelotowe stosuje się między innymi do:
-
wałków cylindrycznych,
-
trzpieni,
-
rolek,
-
elementów łożyskowych,
-
innych części o powierzchniach cylindrycznych.
W procesie tym ważne są nie tylko parametry ściernicy szlifującej, ale również prędkość ściernicy regulacyjnej i sposób prowadzenia elementu przez strefę szlifowania.
Norton wskazuje, że szlifowanie bezkłowe przelotowe pozwala uzyskiwać wysoką dokładność średnicy, okrągłości oraz ograniczać błędy takie jak stożkowatość czy niepożądane wzory wielopłatowe. [Ściernice Norton do szlifowania bezkłowego]
Szlifowanie bezkłowe wgłębne – infeed
Drugim ważnym wariantem jest szlifowanie bezkłowe wgłębne (infeed/plunge).
W przeciwieństwie do szlifowania przelotowego element nie musi przechodzić przez całą strefę obróbki. Jest ustawiany w określonym położeniu, a ściernica wykonuje ruch wgłębny.
Metoda ta jest szczególnie przydatna przy elementach, których geometria nie pozwala na swobodne przeprowadzenie całego wałka przez strefę szlifowania.
Może być stosowana między innymi przy:
-
wałkach stopniowanych,
-
elementach z kołnierzami,
-
częściach z określoną strefą szlifowania,
-
elementach wymagających obróbki tylko wybranego fragmentu powierzchni.
W przypadku takiego procesu szczególnego znaczenia nabiera utrzymanie profilu ściernicy i prawidłowe obciąganie jej powierzchni roboczej.
Szlifowanie kłowe czy bezkłowe – którą metodę wybrać?
Nie można powiedzieć, że jedna metoda jest zawsze lepsza od drugiej.
Szlifowanie kłowe jest szczególnie interesujące wtedy, gdy priorytetem jest precyzyjne ustalenie osi przedmiotu oraz możliwość obróbki pojedynczych detali, różnych długości i kształtów.
Szlifowanie bezkłowe ma dużą przewagę tam, gdzie liczy się wydajność produkcji seryjnej i powtarzalność obróbki elementów cylindrycznych.
W uproszczeniu można przyjąć:
|
Metoda |
Sposób ustalenia |
Typowe zastosowanie |
Główna zaleta |
|
Kłowe wzdłużne |
między kłami |
długie powierzchnie cylindryczne |
dokładność i kontrola osi |
|
Kłowe wgłębne |
między kłami |
określone odcinki wałka |
możliwość obróbki wybranej strefy |
|
Bezkłowe przelotowe |
między ściernicą szlifującą i regulacyjną |
produkcja seryjna |
wysoka wydajność |
|
Bezkłowe wgłębne |
bez ustalenia między kłami |
wałki stopniowane i określone powierzchnie |
elastyczność obróbki |
Czy można szlifować wałek na tokarce?
W warunkach warsztatowych lub podczas regeneracji pojedynczych elementów można spotkać również szlifowanie wałków z wykorzystaniem tokarki i odpowiedniej przystawki szlifierskiej.
Jest to rozwiązanie inne niż wykorzystanie dedykowanej maszyny do szlifowania wałków. Może być przydatne podczas prac jednostkowych, napraw lub regeneracji, gdy inwestowanie w specjalistyczną obrabiarkę nie jest uzasadnione.
Trzeba jednak pamiętać, że dokładność uzyskiwana w takim układzie zależy od konstrukcji maszyny, sztywności układu, sposobu prowadzenia ściernicy i umiejętności operatora.
W przypadku wymagających tolerancji wymiarowych i geometrycznych właściwym rozwiązaniem pozostaje dedykowana maszyna przeznaczona do precyzyjnego szlifowania wałków.
Jak rodzaj szlifowania wpływa na dobór ściernicy?
Dopiero po określeniu sposobu szlifowania warto przejść do wyboru konkretnej charakterystyki ściernicy.
Trzeba uwzględnić między innymi:
-
gatunek obrabianej stali,
-
twardość materiału,
-
rodzaj szlifowania,
-
sposób ustalenia wałka,
-
wielkość powierzchni styku,
-
wielkość naddatku,
-
wymaganą dokładność,
-
wymaganą chropowatość,
-
prędkość ściernicy,
-
prędkość obrotową wałka,
-
posuw,
-
moc maszyny,
-
sposób chłodzenia,
-
sposób i częstotliwość obciągania.
To właśnie dlatego informacja „potrzebuję ściernicy do stalowego wałka” jest niewystarczająca do prawidłowego doboru produktu.
Jakie ziarno ścierne do szlifowania wałków stalowych?
W przypadku stali podstawowym materiałem ściernym stosowanym w ściernicach jest tlenek aluminium (Al₂O₃). Poszczególne ściernice mogą jednak znacząco różnić się właściwościami mimo zastosowania tej samej ogólnej grupy materiału ściernego.
W ofercie Norton Saint-Gobain znajdują się między innymi rozwiązania wykorzystujące:
-
konwencjonalny tlenek aluminium,
-
wysokiej czystości elektrokorund 38A,
-
mieszankę konwencjonalnego ziarna z ceramicznym ziarnem SG,
-
wysoką koncentrację ceramicznego ziarna SG.
Dlatego przy wyborze ściernicy do szlifowania stali nie należy kierować się wyłącznie granulacją.
Norton A – klasyczne rozwiązanie do szlifowania stali
Elektrokorund zwykły (ok. 95% tlenku glinu, reszta to tlenki tytanu, krzemu, żelaza) jest sprawdzonym rozwiązaniem do wielu zastosowań związanych ze szlifowaniem stali.
Ściernice tego typu mogą być stosowane do obróbki wielu gatunków stali, zwłaszcza miękkich w zastosowaniach, w których nie ma potrzeby stosowania zaawansowanych ziaren ceramicznych.
Ich zaletą może być również korzystny stosunek kosztu ściernicy do wymaganej wydajności procesu.
W przypadku standardowego szlifowania stali Norton A może więc stanowić punkt wyjścia do doboru odpowiedniej charakterystyki.
Norton 38A – wysokiej czystości elektrokorund
38A to wysokiej czystości elektrokorund (ponad 99% tlenku glinu) stosowany jest w bardziej wymagających zastosowaniach związanych ze szlifowaniem stali.
Wysoka czystość ziarna oraz jego właściwości skrawające sprawiają, że ściernice 38A mogą być stosowane między innymi przy obróbce stali narzędziowych oraz w zastosowaniach, w których ważna jest kontrola ilości generowanego ciepła, takich jak np. szlifowanie stali szlachetnych.
Jest to istotne podczas szlifowania elementów, w przypadku których nadmierny wzrost temperatury może prowadzić do pogorszenia jakości powierzchni lub przypaleń, a zwłaszcza utracie właściwości nierdzewnych.
Przykładem może być Norton 38A do szlifowania stali.
Norton SGB – połączenie ziarna konwencjonalnego i ceramicznego
Rodzina SGB wykorzystuje mieszankę elektrokorundu szlachetnego oraz wysokiej jakości ziarna ceramicznego SG w niskiej koncentracji.
Takie połączenie poprawia właściwości ścierne, wydajność oraz trwałość ściernicy.
Ziarno SG posiada mikrostrukturę sprzyjającą ciągłemu procesowi samoostrzenia. W praktyce pomaga to utrzymywać właściwości skrawające ściernicy podczas pracy przez stosunkowo długi czas.
Ściernice SGB mogą być interesującym rozwiązaniem zarówno w standardowym szlifowaniu stali narzędziowej, jak i w bardziej wymagających zastosowaniach.
W przypadku większych ściernic do zastosowań przemysłowych warto sprawdzić ściernice Norton SGB do szlifowania stali.
Norton 3SG – wysokowydajne szlifowanie wałków
Jeżeli najważniejszym kryterium jest wysoka wydajność szlifowania stali, warto zwrócić uwagę na rodzinę Norton 3SG.
W porównaniu z rozwiązaniami wykorzystującymi niewielki dodatek ziarna ceramicznego 3SG wykorzystuje wysoką koncentrację ceramicznego ziarna SG.
Takie rozwiązanie jest przeznaczone do wymagających procesów, w których istotna jest wydajność usuwania materiału oraz utrzymanie właściwości ściernych narzędzia.
Norton wskazuje zastosowania 3SG między innymi w zewnętrznym szlifowaniu walcowym oraz wymagających procesach obróbki elementów stalowych.
Nie oznacza to jednak, że 3SG będzie najlepszym wyborem dla każdego wałka. Przy wyborze należy uwzględnić między innymi twardość materiału, naddatek, sposób szlifowania, parametry maszyny i wymaganą jakość powierzchni.
Przykładem produktu przeznaczonego do tego typu zastosowań jest Norton 3SG do szlifowania wałków.
SGB czy 3SG – którą ściernicę wybrać?
Obie technologie wykorzystują ceramiczne ziarno SG, ale ich charakterystyka jest inna.
SGB wykorzystuje niższą koncentrację ziarna ceramicznego i stanowi bardziej uniwersalne rozwiązanie.
3SG wykorzystuje wysoką koncentrację ceramicznego ziarna SG i jest przeznaczona do bardziej wymagających procesów, w których istotna jest wysoka wydajność.
W uproszczeniu:
|
Rozwiązanie |
Charakterystyka |
Typowe zastosowanie |
|
Norton A |
konwencjonalny tlenek aluminium |
standardowe szlifowanie stali |
|
Norton 38A |
wysokiej czystości elektrokorund |
wymagające zastosowania stalowe |
|
Norton SGB |
elektrokorund szlachety + elektrokorund ceramiczny w niskiej koncentracji |
uniwersalne i wydajne szlifowanie stali |
|
Norton 3SG |
wysoka koncentracja ceramicznego ziarna SG |
wysokowydajne szlifowanie wymagających elementów stalowych |
Jeżeli chcesz porównać dostępne rozwiązania, zobacz [ściernice Norton do szlifowania stali].
Granulacja ściernicy – 24, 46, 60 czy 80?
Granulacja jest jednym z podstawowych parametrów ściernicy.
Ogólna zasada jest następująca:
grubsze ziarno → większa wydajność usuwania materiału
drobniejsze ziarno → możliwość uzyskania gładszej powierzchni
Nie należy jednak traktować tej zasady jako jedynego kryterium.
Grubość ziarna trzeba dobierać razem z rodzajem operacji, wielkością naddatku, materiałem, powierzchnią styku oraz wymaganą jakością powierzchni.
Gruba granulacja
Grubsze ziarno może być korzystne przy:
-
dużym naddatku,
-
szlifowaniu zgrubnym,
-
wysokiej wydajności usuwania materiału,
-
większej powierzchni styku.
Granulacja 46–60
Granulacje 46 i 60 są często stosowane jako rozwiązania uniwersalne.
Pozwalają uzyskać kompromis pomiędzy wydajnością usuwania materiału a jakością obrabianej powierzchni.
W ofercie Norton można znaleźć wiele ściernic o takich granulacjach, między innymi w rodzinach 38A i SGB.
Przykładem może być [Norton 38A60 do szlifowania stali].
Granulacja 80 i drobniejsza
Drobniejsze ziarna mogą być stosowane podczas operacji wykańczających, w których ważna jest jakość powierzchni.
Nie oznacza to jednak, że możliwie drobna granulacja zawsze będzie najlepsza. Zbyt drobne ziarno może ograniczać wydajność procesu, sprzyjać zapychaniu i zwiększać ilość ciepła powstającego podczas szlifowania.
Twardość ściernicy – dlaczego jest ważna?
Twardość ściernicy nie określa twardości zastosowanego ziarna.
Określa przede wszystkim siłę, z jaką spoiwo utrzymuje ziarna w strukturze ściernicy.
Podczas szlifowania zużyte ziarno powinno zostać odsłonięte lub usunięte, aby mogły rozpocząć pracę nowe, ostre krawędzie.
Jeżeli ściernica jest zbyt twarda dla danego zastosowania, zużyte ziarna mogą być utrzymywane w spoiwie zbyt długo. W efekcie ściernica zaczyna bardziej trzeć niż skrawać.
Może to prowadzić do:
-
wzrostu temperatury,
-
przypaleń,
-
zwiększenia sił szlifowania,
-
pogorszenia jakości powierzchni,
-
szybszego pogarszania się właściwości skrawnych ściernicy.
Dlatego twardszy materiał obrabiany często wymaga ściernicy o niższej twardości.
Więcej informacji na ten temat znajdziesz w osobnym poradniku [Ściernice do szlifierek stacjonarnych – twardość].
Jak dobrać twardość ściernicy do wałka?
Podczas doboru twardości trzeba uwzględnić nie tylko twardość stali.
Znaczenie mają również:
-
wielkość powierzchni styku,
-
rodzaj operacji,
-
prędkość szlifowania,
-
posuw,
-
sposób chłodzenia,
-
sztywność maszyny,
-
wielkość naddatku,
-
sposób obciągania.
Szczególnie ważna jest powierzchnia styku. Im większa strefa kontaktu ściernicy z obrabianym materiałem, tym większe znaczenie ma zdolność ściernicy do utrzymywania dobrych właściwości skrawnych i odprowadzania ciepła.
Dlatego oznaczenie twardości, np. J lub K, nie powinno być analizowane w oderwaniu od pozostałych parametrów.
Parametry szlifowania wałków – co ma znaczenie?
Dobór właściwej ściernicy jest tylko jednym elementem całego procesu.
Na wynik szlifowania wpływają między innymi:
Prędkość ściernicy
Zbyt niska lub zbyt wysoka prędkość w stosunku do charakterystyki procesu może zmienić sposób pracy ziaren ściernych i wpłynąć na wydajność oraz temperaturę szlifowania.
Prędkość obrotowa wałka
Prędkość przedmiotu wpływa na częstotliwość kontaktu powierzchni z ziarnami ściernymi oraz na charakter procesu usuwania materiału.
Posuw
Przy szlifowaniu wzdłużnym istotny jest posuw ściernicy wzdłuż osi wałka. Zbyt duża szybkość posuwu może zwiększyć obciążenie procesu, natomiast zbyt mała prowadzi do niepotrzebnego wydłużenia cyklu.
Głębokość szlifowania
Większy naddatek usuwany w jednym przejściu oznacza większe obciążenie ściernicy i większą ilość generowanego ciepła.
Chłodzenie
Prawidłowo dobrane chłodzenie pomaga odprowadzać ciepło ze strefy szlifowania i ograniczać ryzyko przegrzania powierzchni.
Dlaczego ściernica przypala wałek?
Jeżeli na powierzchni wałka pojawiają się przebarwienia lub ślady przypalenia, nie musi to oznaczać wady samej ściernicy.
Przyczyną może być:
-
zbyt twarda ściernica,
-
niewłaściwa granulacja,
-
zużycie ściernicy,
-
nieprawidłowe obciąganie,
-
zbyt duża głębokość szlifowania,
-
zbyt duży posuw,
-
nieprawidłowa prędkość,
-
niewystarczające chłodzenie,
-
niewłaściwie dobrane ziarno,
-
niewłaściwa charakterystyka całej ściernicy.
Jeżeli ściernica utrzymuje zużyte ziarna zbyt długo, proces skrawania zaczyna być zastępowany przez tarcie. Rośnie wtedy ilość generowanego ciepła.
Dlatego w przypadku przypalania wałka nie należy automatycznie zmieniać granulacji. Najpierw warto przeanalizować cały proces.
Problemy z geometrią wałka – nie zawsze winna jest ściernica
Podczas szlifowania wałków mogą pojawić się również problemy z geometrią:
-
stożkowatość,
-
utrata okrągłości,
-
błędy średnicy,
-
bicie,
-
falistość,
-
niestabilność wymiaru.
Ich przyczyną może być nie tylko charakterystyka ściernicy, ale również sposób ustalenia przedmiotu, sztywność maszyny, parametry procesu, obciąganie czy nieprawidłowe prowadzenie wałka.
W szlifowaniu bezkłowym szczególnie istotne są ustawienie całego układu oraz współpraca ściernicy szlifującej ze ściernicą regulacyjną. Norton wskazuje, że jakość procesu bezkłowego obejmuje między innymi kontrolę średnicy, okrągłości, stożkowatości i wzorów wielopłatowych. [Ściernice Norton do szlifowania bezkłowego]
Oznacza to, że wymiana ściernicy nie zawsze rozwiązuje problem z geometrią obrabianego wałka.
Obciąganie ściernicy a jakość szlifowania
Nawet prawidłowo dobrana ściernica wymaga odpowiedniego utrzymania powierzchni roboczej.
Obciąganie służy między innymi do:
-
przywrócenia właściwego kształtu ściernicy,
-
usunięcia zużytych ziaren,
-
odsłonięcia świeżych ziaren,
-
przywrócenia odpowiedniej zdolności skrawania,
-
utrzymania wymaganego profilu.
W przypadku szlifowania wgłębnego prawidłowe utrzymanie profilu ściernicy ma szczególne znaczenie, ponieważ kształt powierzchni roboczej może bezpośrednio wpływać na geometrię obrabianego elementu.
Jeżeli ściernica początkowo pracuje prawidłowo, a po pewnym czasie zaczyna przypalać powierzchnię lub traci wydajność, warto sprawdzić nie tylko jej specyfikację, ale również sposób i częstotliwość obciągania.
Sprawdź dostępne w naszej ofercie akcesoria do obciągania ściernic.
Przykład: regeneracja wałka pompy
Dobrym przykładem zastosowania jest regeneracja wałka pompy.
Powierzchnia wałka może współpracować z łożyskiem, uszczelnieniem mechanicznym lub innym elementem wymagającym określonego wymiaru i jakości powierzchni.
Podczas regeneracji często trzeba usunąć stosunkowo niewielki naddatek materiału i przywrócić prawidłową średnicę.
W takim przypadku sama informacja:
„Potrzebuję ściernicy do wałka pompy”
nie wystarczy.
Przed doborem ściernicy warto ustalić:
-
z jakiej stali wykonany jest wałek,
-
jaka jest twardość materiału,
-
jaka jest średnica i długość wałka,
-
jaki jest naddatek,
-
jaka jest wymagana średnica końcowa,
-
jaka dokładność jest wymagana,
-
jaka chropowatość powierzchni jest wymagana,
-
czy wałek jest szlifowany kłowo czy bezkłowo,
-
czy stosowane jest szlifowanie wzdłużne czy wgłębne,
-
jaka jest moc i prędkość maszyny,
-
jakie jest chłodzenie,
-
jak wykonywane jest obciąganie ściernicy.
Dopiero wtedy można właściwie dobrać rodzaj ziarna, granulację, twardość, strukturę i spoiwo.
Jak dobrać ściernicę do szlifowania wałka krok po kroku?
1. Określ sposób szlifowania
Najpierw ustal, czy wałek jest szlifowany:
-
kłowo,
-
bezkłowo,
-
wzdłużnie,
-
wgłębnie,
-
bezkłowo przelotowo,
-
bezkłowo wgłębnie.
2. Określ materiał
Ustal gatunek stali i jej twardość.
3. Określ naddatek
Sprawdź, ile materiału trzeba usunąć i czy proces obejmuje szlifowanie zgrubne, pośrednie czy wykańczające.
4. Określ wymagania dotyczące powierzchni
Ustal wymaganą średnicę, tolerancję, okrągłość oraz chropowatość.
5. Określ parametry maszyny
Sprawdź:
-
moc,
-
prędkość ściernicy,
-
maksymalne wymiary ściernicy,
-
sposób mocowania,
-
możliwości chłodzenia,
-
sposób obciągania.
6. Wybierz rodzaj ziarna
W przypadku stali podstawowym rozwiązaniem jest tlenek aluminium. Przy bardziej wymagających zastosowaniach warto rozważyć jego uszlachetnione odmiany jak 38A, SGB lub 3SG.
7. Dobierz granulację
Grubsze ziarno może być korzystne przy większym naddatku i szlifowaniu zgrubnym.
Drobniejsze ziarno może być odpowiedniejsze podczas obróbki wykańczającej.
8. Dobierz twardość
Uwzględnij twardość materiału, powierzchnię styku, rodzaj operacji i parametry procesu.
9. Sprawdź pełną specyfikację
Średnica, szerokość i otwór ściernicy muszą odpowiadać maszynie oraz sposobowi mocowania.
10. Uwzględnij chłodzenie i obciąganie
Ściernica jest tylko jednym elementem procesu. Prawidłowe chłodzenie i obciąganie mają bezpośredni wpływ na jej zachowanie podczas pracy.
Norton A, 38A, SGB czy 3SG – co wybrać do wałka?
Nie ma jednej odpowiedzi właściwej dla każdego zastosowania.
Norton A – klasyczne rozwiązanie do standardowego szlifowania stali.
Norton 38A – rozwiązanie do bardziej wymagających zastosowań stalowych, szczególnie tam, gdzie istotne są właściwości skrawne i kontrola temperatury (stale narzędziowe, stale hartowane, stale szlachetne).
Norton SGB – mieszanka konwencjonalnego ziarna i ceramicznego SG w niskiej koncentracji, zapewniająca połączenie uniwersalności z podwyższoną wydajnością.
Norton 3SG – rozwiązanie wykorzystujące wysoką koncentrację ceramicznego ziarna SG, przeznaczone do wymagających i wysokowydajnych procesów szlifowania.
Nie należy jednak wybierać ściernicy wyłącznie na podstawie nazwy rodziny. Ostateczna specyfikacja zależy również od granulacji, twardości, struktury, wymiarów oraz warunków konkretnego procesu.
Najczęstsze błędy przy wyborze ściernicy do wałków
„Im twardsza ściernica, tym lepsza”
Nie. Twardość ściernicy nie oznacza twardości ziarna. Przy twardych materiałach często stosuje się ściernice o niższej twardości.
„Najdrobniejsza granulacja da najlepszą powierzchnię”
Nie zawsze. Zbyt drobne ziarno może ograniczyć wydajność i zwiększyć ryzyko zapychania oraz nadmiernego wydzielania ciepła.
„Każda ściernica z tlenku aluminium jest taka sama”
Nie. Różnice w rodzaju ziarna, jego czystości, konstrukcji, twardości ściernicy, strukturze i spoiwie wpływają na sposób jej pracy.
„Ściernica ceramiczna zawsze będzie najlepsza”
Nie. Ziarno ceramiczne może zapewniać wysoką wydajność w odpowiednich warunkach, ale jego zastosowanie powinno wynikać z wymagań konkretnego procesu.
„Jeżeli ściernica przypala, trzeba kupić drobniejsze ziarno”
Nie jest to uniwersalne rozwiązanie. Przyczyną może być twardość ściernicy, sposób obciągania, parametry pracy, chłodzenie lub niewłaściwa charakterystyka całego procesu.
„Ta sama ściernica będzie działać tak samo przy każdym sposobie szlifowania”
Również nie. Inne warunki występują podczas szlifowania kłowego wzdłużnego, inne podczas wgłębnego, a jeszcze inne podczas szlifowania bezkłowego przelotowego lub wgłębnego.
Podsumowanie – jak dobrać ściernicę do szlifowania wałka stalowego?
Dobór ściernicy do szlifowania wałków stalowych powinien zaczynać się nie od granulacji, lecz od określenia całego procesu obróbki.
Najpierw trzeba ustalić:
-
jaką metodą szlifowany jest wałek,
-
czy proces jest kłowy czy bezkłowy,
-
czy stosowany jest posuw wzdłużny czy szlifowanie wgłębne,
-
czy w przypadku szlifowania bezkłowego jest to proces przelotowy czy wgłębny,
-
z jakiej stali wykonany jest wałek,
-
jaka jest jej twardość,
-
jaki jest naddatek,
-
jaka dokładność jest wymagana,
-
jaka ma być jakość powierzchni,
-
jakie są parametry maszyny,
-
jaka jest powierzchnia styku,
-
jakie stosowane jest chłodzenie,
-
jak wykonywane jest obciąganie.
Dopiero na tej podstawie należy dobrać rodzaj ziarna, granulację, twardość, strukturę i spoiwo.
W ofercie Norton Saint-Gobain dostępne są rozwiązania od klasycznych ściernic z tlenku aluminium, przez 38A i SGB, aż po wysokowydajne ściernice 3SG stosowane między innymi w wymagających procesach zewnętrznego szlifowania walcowego.
Jeżeli szukasz odpowiedniej ściernicy do konkretnego zastosowania, sprawdź pełną ofertę ściernic do szlifierek stacjonarnych w Norminet.pl.
W przypadku nietypowego zastosowania przed zakupem warto przygotować informacje dotyczące gatunku i twardości stali, wymiarów wałka, wielkości naddatku, sposobu szlifowania oraz parametrów maszyny. Im dokładniej określone są warunki procesu, tym łatwiej dobrać ściernicę odpowiadającą rzeczywistym wymaganiom obróbki.
