Muelas abrasivas:fabricación y grado | Industrias | Metalurgia

En este artículo discutiremos sobre:​​- 1. Fabricación de Muelas abrasivas 2. Procesos de Muelas abrasivas 3. Grado 4. Estructura 5. Área de contacto.

Fabricación de muelas abrasivas:

(i) Las partículas abrasivas se trituran primero en forma de polvo y se pasan por separadores magnéticos para eliminar las impurezas de hierro.

(ii) Estos se lavan con agua para eliminar elementos extraños como polvo o impurezas y luego con un compuesto químico para eliminar la grasa.

(iii) Las partículas se clasifican luego de acuerdo con su tamaño de grano pasando a través de tamices adecuados.

(iv) Las partículas abrasivas se mezclan luego con los materiales de unión adecuados (el material de unión se basa en el abrasivo y el proceso utilizado) y se moldean en la forma adecuada y luego se secan.

(v) Después del secado, se hornea (el calentamiento depende del proceso utilizado). Después de hornear, el material aglutinante se endurece y mantiene unidas las partículas.

(vi) Luego se corta y se le da la forma final.

(vii) Por último, se prueba para detectar grietas, fugas y equilibrio.

Dado que la rueda tiene que girar a velocidades muy altas, no se pueden tolerar las grietas. En busca de fugas, etc., se prueba hidráulicamente o en la medida de lo posible. Finalmente, se equilibra tanto estática como dinámicamente. Generalmente, el equilibrio estático se realiza antes de usarlo mediante el montaje en un mandril.

El estricto control durante la fabricación en términos de control de densidad, flujo de mezcla y precisión geométrica da como resultado una rueda más uniforme y consistente. Estos objetivos se logran mediante la automatización de prensas de ruedas, mezclas de flujo libre, mejor control de tamaño durante el moldeo, control de microprocesadores de hornos e instalaciones de acondicionamiento CNC.

Procesos de muelas abrasivas:

1. Proceso de unión:

Un enlace es un material que mantiene unidos los granos abrasivos permitiendo que la mezcla se mantenga en la forma deseada en forma de rueda.

Las uniones más utilizadas durante la fabricación de muelas abrasivas son:

(i) Enlace vitrificado (indicado por V)

(ii) Enlace de silicato (indicado por S)

(iii) Shellac Bond (indicado por E)

(iv) Enlace de caucho (indicado por R)

(v) Baquelita o enlace resinoide (indicado por B).

En estos, los enlaces vitrificados, de silicato, caucho y baquelita se indican mediante el proceso y el enlace de goma laca se indica por su propiedad, es decir, elasticidad (E) para evitar la confusión con el enlace de silicato.

Para obtener el máximo rendimiento del abrasivo, es importante que el sistema de unión sea fuerte, versátil y tenga propiedades superiores de sujeción en las esquinas. El sistema de unión inactivo debe facilitar una liberación uniforme del grano, lo que da como resultado que la rueda permanezca cortando libremente durante un período de tiempo más largo.

Los sistemas de unión de corte libre y extremadamente resistentes a la carga que tienen una mayor capacidad de retención de forma dan como resultado una reducción de la frecuencia de aplicación. Esto da como resultado un aumento significativo de la vida útil de la rueda. Esto también mejora las piezas producidas por hora debido al ahorro en el tiempo de preparación y al aumento de la vida útil de la rueda.

2. Proceso de moldeo:

(i) Proceso vitrificado (para enlace vitrificado):

Este proceso se utiliza para fabricar la mayoría de las ruedas. En este proceso, después de la fabricación de los abrasivos, todo tipo de granos se mezclan con porcelana cerámica, se moldean en moldes, se secan, se endurecen adecuadamente y se cuecen a 715 ° C durante 12 a 14 días.

Ventajas:

(a) Las muelas abrasivas producidas por este proceso son muy fuertes y porosas. Debido a la porosidad, la tasa de remoción de metal es muy alta.

(b) Las ruedas no se ven afectadas por ácidos, álcalis y son químicamente inertes.

Desventajas:

(a) Debido a la alta temperatura de fusión, hay mayores cambios de distorsión térmica, incluido el agrietamiento. Por lo tanto, las ruedas producidas por este proceso están disponibles en diferentes grados dependiendo del grado de distorsión.

(b) Debido a la dificultad de fabricación, el diámetro de la rueda no puede ser demasiado grande y está limitado a 90 cm.

(c) La rueda no se puede trabajar en condiciones de trabajo severas, porque debido a las fluctuaciones forzadas y las vibraciones propias de la máquina, es probable que la rueda quebradiza se rompa.

(d) La fabricación de la rueda lleva un tiempo del orden de 30 días.

(e) No se puede utilizar a más de 2000 m / min con fines de corte. (La operación de tronzado con muela abrasiva es una operación muy rápida y da muy buen acabado).

(ii) Proceso de silicato (para enlace de silicato):

En este proceso, el silicato de sodio se mezcla con granos abrasivos; la mezcla se moldea en un molde, se seca durante varias horas y finalmente se hornea a una temperatura de 270 ° C durante aproximadamente 20-80 horas.

Ventajas:

(a) Dado que se procesa a baja temperatura, es posible una acción de corte libre.

(b) El proceso es rápido y solo toma unos pocos días.

(c) También se pueden fabricar ruedas más grandes, es decir, de más de 90 cm.

(d) Las ruedas preparadas por este proceso son muy eficientes. Esto se debe al hecho de que la fuerza de unión no es tan fuerte como en el proceso vitrificado y, por lo tanto, las partículas abrasivas se caen rápidamente, por lo que no hay posibilidad de que las partículas se vuelvan desafiladas. Es por esta razón que la fricción en la acción de trituración será menor y habrá menos generación de calor.

Debido a la menor generación de calor, estas muelas son más adecuadas para amolar cortadores, cuchillas, cuchillas, etc. ya que no perderán su propiedad adquirida después del proceso de tratamiento térmico. Otras ruedas generan mucho calor y, por lo tanto, no son muy adecuadas para este propósito.

Desventajas:

Esto no se puede utilizar para el proceso de rectificado común debido al rápido desgaste de la rueda, para lo cual la unión vitrificada es más adecuada.

(iii) Proceso Shellac (para Shellac Bond):

En este proceso, las partículas abrasivas se recubren con goma laca y la mezcla se calienta para dar una mezcla uniforme y luego se lamina la mezcla. La mezcla resultante es muy pegajosa y, por tanto, no se puede moldear. La mezcla se prensa luego para dar el fraguado deseado y finalmente se hornea a una temperatura de aproximadamente 300 ° C durante menos de unas pocas horas.

Ventajas:

Este proceso proporciona una elasticidad considerable a la rueda y, por lo tanto, se puede utilizar para rectificar en condiciones de trabajo severas.

Desventaja:

No se pueden producir ruedas de mayor diámetro.

Aplicaciones:

(a) Las muelas producidas por este proceso se utilizan como muelas de corte o hendidura (> 0,80 mm de espesor).

(b) Las muelas producidas por este proceso se utilizan para el rectificado de acabado fino, como el rectificado del árbol de levas, el rectificado de pistas de bolas, etc.

(c) Estas ruedas pueden obtener un acabado pulido muy bueno.

(iv) Proceso de caucho (para unión de caucho):

En este caso, el material de unión es caucho puro con cierta cantidad de azufre que actúa como agente de vulcanización. Los granos abrasivos se esparcen entre láminas de caucho y luego se enrollan al espesor deseado y finalmente se vulcanizan. Por vulcanización, toda la masa se une y actúa como una rueda sólida, actuando el caucho como enlace.

Ventajas:

(a) Las ruedas producidas por este proceso son muy duras y resistentes.

(b) Mediante este proceso se pueden fabricar ruedas de hasta 0,1 mm de espesor y, por lo tanto, son las más adecuadas para la operación de tronzado fino. Las ruedas pueden funcionar a velocidades que oscilan entre 3000 y 5000 metros / min.

(c) Estos también se utilizan como ruedas de enganche, es decir, para la eliminación de incrustaciones externas, guías, contrahuellas, escorias, etc.

(d) Se utilizan para muelas de control de rectificado sin centros.

(v) Proceso de baquelita y resinoide (para B Bond):

En este proceso, las partículas abrasivas se pulverizan y se mezclan con resina sintética y un disolvente líquido que disuelve la resina. La mezcla se enrolla o se prensa a la forma deseada y se vuelve a colocar durante unas horas a una temperatura de 205 a 260 ° C.

Ventaja:

Este vínculo es muy duro y fuerte. Se puede lograr una velocidad de funcionamiento de 3000 a 5000 m / min. Las muelas producidas por este proceso se utilizan como muelas de enganche (es decir, para amolar en bruto para eliminar inclusiones de arena, escamas, etc.). Proporciona una tasa de eliminación de material muy rápida.

Grado de una muela:

El grado de una rueda indica la fuerza de los granos y el poder de sujeción del enlace. Suele denominarse dureza de la rueda. El grosor de la capa de unión que contiene abrasivos controla el grado de la muela.

Una rueda dura se desgasta lentamente y una rueda blanda se desgasta fácilmente. La muela dura se utiliza para rectificado de precisión y para materiales más blandos y también cuando el área de contacto de la muela con el trabajo es pequeña.

La dureza de la muela se clasifica en muy blanda (A a G), blanda (H a K), media (L a O), dura (P a S) y muy dura (T a Z).

Estructura de la muela abrasiva:

La estructura de una rueda se refiere a los huecos entre las partículas abrasivas. Para un material de unión dado, el espesor del tamaño de los huecos se controla mediante la separación de los granos y esta estructura puede ser densa o abierta.

Las ruedas de estructura abierta (que tienen granos más finos por unidad de volumen) se utilizan para una alta remoción de material y las ruedas de estructura densa para sujetar formas y perfiles de precisión. La estructura está representada por números que van del 0 al 15, los números más bajos indican una estructura densa y los números más altos representan una estructura abierta.

Área de contacto:

Si el área de contacto entre la muela y el trabajo es mayor como en la operación de rectificado interno, entonces la tensión será menor y la muela tiende a actuar con más fuerza, por lo que se debe usar una muela más blanda. Este aspecto se vuelve importante en la selección de una rueda para una operación específica.

Si el área de contacto es grande, la holgura de viruta debe ser mayor y la estructura debe ser del tipo abierto. Si el área de contacto es pequeña, se requieren muchos puntos de corte finos y los granos deben ser de tamaño fino.