Шлифование является одной из самых распространенных операций, базирующихся на принципах абразивной обработки. Удаление шероховатой поверхности на хрупких и твердых основах требуется в разных сферах, в числе которых организация напольных покрытий в строительстве или же приведение производственных конструкций в состояние, соответствующее нормативам. В традиционном понимании шлифование – это ликвидация наружного слоя поверхности с целью придания ей более эстетичного облика. Кроме того, данная операция ассоциируется с зачисткой и выравниванием, что тоже вполне справедливо.
Технология выполнения операции
Все методы шлифования в том или ином виде предполагают использование абразива. Это материал, структуру которого представляют выдающиеся из основной поверхности зерна мелкого песка или частиц горных пород. В процессе шлифования шершавая поверхность воздействует на целевой участок, тем самым избавляя его от неровностей и загрязнений. В общем виде процесс шлифования можно представить как механическое воздействие на рабочую область за счет абразива, в результате чего поверхность обретает новые качества. Это может быть очищение материала, выравнивание его поверхности или же устранение целого слоя. В простейшем виде шлифование представлено функцией наждачной бумаги, которая может использоваться для выравнивания граней древесного бруска. В данном случае технология реализуется ручным способом, но есть и механизированные станки и аппараты, которые в автоматическом режиме обеспечивают эффект абразивного воздействия.
Отличия от полировки
По некоторым параметрам рабочей операции шлифование и полировка пересекаются, но принципиальные задачи у них немного отличаются. Дело в том, что полировка реализуется с целью получения именно декоративного эффекта. Именно это обуславливает и особенность технической организации процесса. Полировочные мероприятия предполагают более точное и щадящее воздействие на материал. При этом в обработке металла или камня может сохраняться и высокая степень жесткости, которая и позволяет деформировать внешние слои на глубине микронов. Другое дело, что речь идет именно о минимальном вторжении в структуру поверхности, что зачастую исключает даже повреждение защитного слоя. В свою очередь, шлифование – это зачастую грубое снятие верхнего слоя, которое обеспечивается абразивами крупной фракции. Еще одним отличием является применение специальных абразивных паст и мастик в процессе полировки. Они помогают эффективнее реализовывать механическое воздействие на структуру материала, предотвращая риск чрезмерного повреждения заготовки.
Разновидности шлифования
Есть несколько классификаций, по которым различают технологии шлифования. В первую очередь это разделение касается ручного и машинного выполнения операций. Та же обработка наждачной бумагой или каменными абразивными брусками относится к ручным методам. Машинное воздействие на поверхности является более производительным и эффективным. В этой группе способов выделяют ленточные, дисковые и плоские методы шлифования, которые отличаются характеристиками рабочей оснастки и способом организации силового воздействия. Например, ленточные машинки работают за счет электродвигателя, а функциональная оснастка представлена ремнями, на поверхности которых находятся абразивные частицы. Дисковые и плоские абразивные элементы также интегрируются в оснастку машин с электроприводом и самостоятельно выполняют доработку поверхностей. От пользователя требуется лишь заранее установить параметры абразивного воздействия и направлять агрегат в процессе работы.
Особенности бесцентрового шлифования
Традиционно организация шлифования предполагает центровую фиксацию рабочей заготовки без возможности изменения ее позиции. Но есть и метод бесцентровой обработки, при которой изделию придается вращение. Такой подход оправдывает себя в случаях, когда нужно произвести обработку металлических деталей с высокой точностью. По сути, шлифование – это технология динамического абразивного оформления поверхностей заготовки. Обычно для реализации этого метода применяется несколько кругов, фиксируемых на функциональной оснастке станка. Разумеется, бесцентровая обработка применима только в условиях полноценного производственного процесса, когда у операторов есть возможность обеспечить не только надежное положение заготовки, но и придать ей вращение.
Инструменты для шлифования
К шлифовальному инструменту относятся и ручные устройства в виде напильников и абразивных камней, и механизированная техника. Наибольшего внимания заслуживает сегмент механизированных средств. Они отличаются по конструкции, способу воздействия и сфере применения. В строительстве, например, распространены напольные машинки, благодаря которым обрабатываются деревянные поверхности. У такой техники предусматриваются разные режимы шлифования, каждый из которых устанавливает особый набор рабочих параметров. Настройке, в частности, поддается интенсивность воздействия абразива, глубина среза и скорость перемещения рабочей оснастки. Более простые аппараты ручного типа, но с электротехнической начинкой, чаще используют для обработки отдельных конструкций и деталей – такие шлифовальные аппараты находят свое место в мастерских и на отдельных этапах производственных циклов, где невозможна автоматизация технологического процесса.
Материалы для шлифования
Практически все операции шлифования независимо от применяемого инструмента предполагают использование абразива. Это цельный предмет или поверхность, которая характеризуется шероховатостью и зернистостью. На практике этот элемент может представлять и насадка для шлифования в станке, и отдельный однородный брусок, который выступает и рукояткой, и обрабатывающей поверхностью одновременно. При этом существуют материалы природного и искусственного происхождения, которые стоит рассмотреть отдельно.
Природные и синтетические абразивы
Сегодня высоко ценятся характеристики алмазных абразивов, которые имеют природное происхождение. Крошка данного минерала применяется в изготовлении обрабатывающих кругов разной степени твердости. При помощи такой оснастки реализуется шлифование металла и камня. Также сегмент натуральных абразивов представляет пемза, гранат, кварц и корунд.
Искусственные или синтетические абразивные материалы тоже не обходятся без применения природных частиц в структуре, но при этом они подвергаются многоэтапной обработке. На сегодняшний день технологии шлифования этого типа предполагают использование различных сплавов, комбинированных смесей и минерального шлака. Нередко в целях экономии производственного процесса технологи включают в смеси абразивов и некоторые виды промышленных отходов.
Финишное шлифование
Если обработка выполняется для достижения определенного эстетического эффекта, то после выполнения основной зачистки и выравнивания может потребоваться этап финишной доработки. Его задача заключается в наделении поверхности оптимальными показателями шероховатости. Опять же, в отличие от полировки, шлифование – это способ получить гладкую и ровную поверхность с допуском матовости. Финишная обработка такого типа реализуется поверхностями, абразив которых рассчитан на средний съем глубины в 0,15-0,02 мкм. Причем эту задачу могут выполнять универсальные шлифовальные машины, возможности которых позволяют также справляться и с грубой зачисткой. Опять же, для разных операций применяются соответствующие режимы эксплуатации техники.
Заключение
Операции шлифования применяются в разных сферах, но разработчики оборудования основной упор делают на функции обслуживания отделочных поверхностей. Это может быть и классический паркет, и настенные материалы в виде штукатурки, а также металлические и пластиковые настилы. Конечно, шлифование поверхности отдельной детали входит в спектр производственных операций. Технологии выполнения работ такого типа отличаются более высокой точностью и гибкостью в управлении. Ручной труд в этой сфере практически не задействуется, а на первое место все чаще выходят станки с программируемым контролем и управлением.
