Таблица соответствия зернистости шлифовальных материалов: Абразивы. Таблица соответствия зернистости шлифовальных материалов.

Содержание

Таблица соответствия зернистости | Хамер

Таблица соответствия зернистости

Хамер | Статьи

Приведённая ниже таблица соответствия зернистости позволит не только перевести зёрна из стандарта ГОСТ в наиболее употребительный сейчас европейский стандарт FEPA, но и примерно подобрать необходимую зернистость абразива в зависимости от операции и обрабатываемого материала.

Назначение		Маркировка по ГОСТ 3647-80 (старый)	Маркировка по ГОСТ Р 52381-2005 (новый)	Маркировка по FEPA	Размер зерна, мкм
Металл	Дерево	Маркировка по ГОСТ 3647-80 (старый)	Маркировка по ГОСТ Р 52381-2005 (новый)	Маркировка по FEPA	Размер зерна, мкм
Снятие шва, снятие фаски, большой съём металла	Очень грубые работы	80-Н	Р24	Р22	800-1000
		63-Н	Р30	Р24	630-800
		50-Н	Р36	Р36	500-630
Грубое шлифование, снятие металла, подготовка чёрного металла под покраску	Грубые работы	40-Н	Р40	Р40	400-500
		32-Н	Р50-Р54	Р50	315-400
		25-Н	Р60	Р60	250-315
		20-Н	Р80	Р80
Финишное шлифование	Первичная шлифовка	16-Н	Р100	Р100	160-200
		12-Н	Р120	Р120	125-160
		10-Н	Р150	Р150	100-125
Подготовка под полировку, сатинирование	Окончательная шлифовка мягких пород дерева, старой краски под покраску	8-Н	Р180	Р180	80-100
		6-Н	Р220	Р220	63-80
	Окончательная шлифовка твердых пород дерева, шлифовка между покрытиями	5-Н, М63	Р240 – Р280	Р240-Р280	50-63
		4-Н, М50	Р320-Р360	Р320-Р360	40-50
Подготовка под полировку, тонкое шлифование	Полировка финальных покрытий, шлифовка между покрасками, мокрая шлифовка	М40/Н-3	Р400-Р500	Р400-Р500	28-40
Подготовка под полировку, тонкое шлифование		М28/Н-2	М28	Р600-Р800	20-28
Тонкое шлифование	Шлифовка пластиков, керамики, мокрая шлифовка	М20/Н-1	М20	Р1000	14-20
	Ещё более тонкая шлифовка, полировка	М14	М14	Р1200	10-14
		М10/Н-0	М10	Р1500	7-10
		М7/Н-01	М7	Р2000	5-7
		М5/Н-00	М5	Р2500	3-5
маркировка микропорошков в ГОСТ Р 52381-2005 не менялась некоторые значения являются приблизительными

Мы надеемся, что изложенная в статье информация была Вам полезна, однако для точного подбора абразивных инструментов под Ваши задачи в зависимости от материалов и серийности изделий мы рекомендуем обратиться за консультацией к нашим технологам.

При использовании материалов сайта ссылка на источник обязательна.

Таблица соответствия зернистости Fepa и ГОСТ

FEPA	ANSI	ГОСТ 3647-80	3M Trizact	Scotch-Brite	Размер, мкм
Р24	24	80
Р36	36	50
Р40	40	40		XCRS
Р50	50	32		XCRS
Р60	60	25		XCRS	250
Р80	80	16	A300		180
Р100	100		A200		150
Р120	120	12	A160	CRS	120
Р150	150	10	A130	CRS	100
Р180	180	8	A110		80
			A100	MED	70
Р220		6	A90	MED
		5		MED
Р240	220	M63			60
			A85
			A75
Р280	240	M50	A65	FIN	50
			A60	FIN	45
Р320	280			FIN / VFN
Р360	320		A45	VFN	40
Р400		M40	A40	SFN
Р500	360			SFN / UFN
Р600		M28	A35		35
	400		A30	XFN	30
Р800			A25	XFN
Р1000	500	M20	A20		20
	600		A16		15
Р1200	800	M14
P1500	1000	M10			12
P2000	1200	M7			9
P2500		M5	A6		5

Обозначения зернистости абразива по международному ИСО (ISO8486-1,2 ISO 6344-1,2) и российскому стандарту ГОСТ 3647, кроме алмаза и нитрида бора.

Таблица соответствия абразивов, мелкости шкурки, кругов, паст.

Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Материалы / / Абразивы — зернистость, мелкость, шлифовальное оборудование. Шкурка, шлифовальная наждачная бумага, шлифовальные пасты, шлифовальные круги, мелкость абразива. / / Обозначения зернистости абразива по международному ИСО (ISO8486-1,2 ISO 6344-1,2) и российскому стандарту ГОСТ 3647, кроме алмаза и нитрида бора. Таблица соответствия абразивов, мелкости шкурки, кругов, паст.

Обозначения зернистости абразива по международному ИСО (ISO8486-1,2 ISO 6344-1,2) и российскому стандарту ГОСТ 3647, кроме алмаза и нитрида бора.

Таблица соответствия абразивов, мелкости шкурки, кругов, паст.

Обозначения зернистости абразива по международному ИСО (ISO8486-1,2 ISO 6344-1,2) и российскому стандарту ГОСТ 3647, кроме алмаза и нитрида бора
ISO 8486 -1,2:1996(E), кроме абразивной шкурки		ISO 6344 -1,2:1998(E), только для абразивной шкурки		ГОСТ 3687-80 (ред.1994), для любого абразивного инструмента
обозначение	основной размер частиц, мкм	обозначение	основной размер частиц, мкм	обозначение	основной размер частиц, мкм
F 4	4750	—	—	—	—
F 5	4000	—	—	—	—
F 6	3350	—	—	—	—
F 7	2800	—	—	—	—
F 8	2360	—	—	—	—
F 10	2000	—	—	200	2000
F 12	1700	P 12	1700	160	1600
F 14	1400	—	—	—	—
F 16	1180	P 16	1180	125	1250
F 20	1000	P20	850	100	1000
F 22	850	—	—	—	—
F 24	710	P 24	710	80	800
F 30	600	P 30	600	63	630
F 36	500	P 36	500	50	500
F 40	425	P 40	355	—	—
F 46	355	—	—	40	400
F 54	300	P 50	300	32	320
F 60	250	P 60	250	25	250
F 70	212	—	—	20	200
F 80	180	P 80	180	16	160
F 90	150	—	—	—	—
F 100	125	P 100	150	12	120
F 120	106	P 120	106	10	100
ISO 8486 -1,2:1996(E), кроме абразивной шкурки		ISO 6344 -1,2:1998(E), только для абразивной шкурки		ГОСТ 3687-80 (ред. 1994), для любого абразивного инструмента
обозначение	основной размер частиц, мкм	обозначение	основной размер частиц, мкм	обозначение	основной размер частиц, мкм
F 150	90	P 150	90	8	80
F 180	75	P 180	75	6	63
F 220	63	P 220	63	5	50
F 230	55,7	P 240	58,5	M 63	63-50
F 240	47,5	—	—	—	—
F 280	39,9	P 280	52,2	M 50	50-40
F 320	32,8	P 320	46,2	M 40	40-28
F 360	26,7	P 360	40,5	—	—
F 400	21,4	P 400	35,0	M 28	28-20
F 500	17,1	P 500	30,2	M 20	20-14
F 600	13,7	P 600	25,8	M 14	14-10
F 800	11,0	P 800	21,8	M 10	10-7
F 1000	9,1	P 1000	18,3	M 7	7-5
F 1200	7,6	P 1200	15,3	M 5	5-3
—	—	P 1500	12,6	—	—
—	—	P 2000	10,3	—	—
—	—	P 2500	8,4	—	—

Источник — Справочник слесаря.

А.М.Горбов. 2006

Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Соответствие размера абразивного зерна ГОСТ и FEPA

Главная
Информация
Соответствие размера абразивного зерна в ГОСТ и FEPA

В таблице приведены размеры абразивного зерна в стандарте ГОСТ и FEPA, а так же рекомендованная скорость шлифования материалов абразивными инструментами из шлифовальной шкурки. Обращаем Ваше внимание, что размер зерна в стандарте FEPA для абразивных материалов и инструментов на гибкой основе маркируется буквой P.

Таблица соответствия размера абразивного зерна в стандарте ГОСТ и FEPA

В РФ в настоящее время действует ГОСТ Р 52381-2005 вступивший 01.07.2006 г., который распространяется на шлифовальные порошки из искусственных или природных абразивных материалов для изготовления абразивного инструмента, в том числе абразивного инструмента на гибкой основе, а так же для использования шлифовальных порошков при обработке свободным абразивным зерном.

Размеры абразивного зерна

Размер зерна FEPA	Размер зерна ГОСТ P52381-2005	Размер зерна ГОСТ 3647-80	Средний размер зерна в Мкн
Соответствие стандартов размеров абразивного зерна шлифовальной шкурки
P12	P12	160	1815
P16	P16	125	1324
P20	P20	100	1000
P22	P24	80	800
P24	P30	63	764
P30		—	642
P36	P36	50	538
P40		40	425
P50	P50	32	336
P60	P60	25	269
P80	P80 (примерно)	20	201
P100	P100	16	162
P120	P120	12	125
P150	P150	10	100
P180	P180	8	82
P220	P220	6	68
P240		М63	58,2
P280		52,2
P320		М50	46,2
P360		40,5
P400	P400	М40	35
P500	P500	30,2
P600		М28	25,8
P800		21,8
P1000		М20	18,3
P1200		15,3
P1500		М14	12,6
P2000		10,3
P2500		М10	8,4

Переводные данные являются по некоторым позициям приблизительными.

Рекомендуемая скорость шлифования в м/с для абразивных инструментов из шлифовальной шкурки

Обрабатываемый материал	Миним. м/с	Макс. м/с
Титан	5	15
Твердые металлы	8	14
Нержавеющая сталь	20	30
Углеродистое железо	30	38
Чугун	34	36
Алюминий	35	45
Латунь	35	45
Медь	35	40
Сухая твердая древесина	15	20
МДФ	15	20
Мягкая смолистая древесина	12	18
Лаки	10	15
Композиты	8	20
Резина	15	25
Кожа	10	15
Стекло	12	18
Фарфор	12	20

Для того, чтобы подобрать абразивные инструменты из шлифовальной шкурки нужного размера зерна обратитесь в офис компании Абразивкомплект.

Перевод зернистости абразивного материала из русской системы в международную

ГОСТ 3647-80	FEPA F ГОСТ 52381-2005	FEPA P ГОСТ 52381-2005
100	F20	P20
80	F22, F24	P24
63	F30	P30
50	F36	P36
40	F40, F46	P40
32	F54	P50
25	F60	P60
20	F70	—
16	F80, F90	P80
12	F100	P100
10	F120	P120
8	F150	P150
6	F180	P180
5	F220	P220
4	F240, F280	P320, P360
M63	F230	P240, P280
M50	F240	P320, P360
M40	F320	P400, P500
M28		P600, P800
M20		P1000, P1200
M14		P1500
M10		P2000
M7		P2500

FEPA	ANSI	ГОСТ 3647-80	ЗМ Trizact	Scotch-Brite	Размер, мкм
P24	24	80
P36	36	50		XCRS
P40	40	40		XCRS
P50	50	32		XCRS
P60	60	25		XCRS	250
P80	80	16	A300		180
P100	100		A200		150
P120	120	12	A160	CRS	120
P150	150	10	A130	CRS	100
P180	180	8	A110		80
			A100	MED	70
P220		6	A90	MED
		5		MED
P240	220	M63			60
			A85
			A75
P280	240	M50	A65	FIN	50
			A60	FIN	45
P320	280			FIN/VFN
P360	320		A45	VFN	40
P400		M40	A40	SFN
P500	360			SFN/UFN
P600		M28	A35		35
	400		A30	XFN	30
P800			A25	XFN
P1000	500	M20	A20		20
	600		A16		15
P1200	800	M14
P1500	1000	M10			12
P2000	1200	M7			9
P2500		M5	A6		5

Таблица зернистости шлифматериалов

Стандарт ГОСТ 52381-2005		Стандарт FEPA 42Д
зернистость	Размер зерен основной фракции, мкм	зернистость	Размер зерен основной фракции, мкм
шлифзерно
№200	2500-2000	F10	2400-2000
№160	2000-1600	F12	2000-1700
№125	1600-1250	F14	1700-1400
—	—	F16	1400-1180
№100	1250-1000	F20	1180-1000
№80	1000-800	F24	850-710
№63	800-630	F30	710-600
№50	630-500	F36	600-500
—	—	F40	500-425
№40	500-400	F46	425-325
№32	400-315	F54	355-300
№25	315-250	F60	300-250
№20	250-200	F70	250-212
№16	200-160	F80	212-180
—	—	F90	180-150
шлифпорошки
№12	160-125	F100	150-125
№10	125-100	F120	125-106
№8	100-80	F150	106-75
№6	80-63	F180	90-75
№5	63-50	F220	75-63
микрошлифпорошки
М63	63-50	F230	63-53
М50	50-40	F240	53-44. 5
—	—	F280	44.5-36.5
М40	40-28	F320	36.5-29.2
—	—	F360	29.2-22.8
М28	28-20	F400	22.8-17.3
М20	20-14	F500	17.3-12.8
М14	14-10	F600	12.8-9.3
М10	10-7	F800	9.3-6.5
М7	7-5	F1000	6.5-4.5
М5	5-3	F1200	4.5-3
М3	3-2	—	—
М2	2-1	—	—
М1	1-0	—	—

<< Назад в раздел

Зернистость шлифовальных кругов таблица

Шлифовальные и отрезные круги широко применяются для различных подготовительных работ как на производстве, так и в домашних условиях.

Важнейшей характеристикой при выборе инструмента является зернистость, правильно выбрать которую поможет специальная таблица зернистости кругов. Она позволяет точно расшифровать обозначение в соответствии с группой абразива.

Зернистость абразивных кругов

В зависимости от группы используемого материала, зернистость обозначается по разному:

Шлифзерно, шлифпорошки – число означает наименьший размер зерен взятого в сотых долях мм.
Группа «Микрошлифпорошки». Зернистость абразивных кругов этой группы состоит из литеры М с добавлением максимального размера зёрен в мкм.
Шлифпорошки из алмаза – число представлено дробью, где числитель означает размер ячейки верхнего сита, а знаменатель – соответственно нижнего, взятого в мкм.
Микропорошки из алмаза – обозначение зернистости в виде дроби, где в числителе указан максимальный размер зёрен, в знаменателе – минимальный.
Группа глифзерно и шлифпорошки эльбора – обозначаются в зависимости от методов контроля.

Зернистость отрезных кругов

Выбирая зернистость отрезных кругов, следует учитывать, что чем крупнее зерно, тем выше режущая способность инструмента. При выборе инструмента следует оценивать соответствие толщины инструмента и размера зёрен. Более мелкие придают кругу стойкость, но снижают его режущую способность.

Зернистость отрезных кругов имеет свою классификацию:

Крупная (F12-F16-F20-F22),
Средняя (F30-F36-F40-F60),
Мелкая (F70-F80-F100-F120).

Ниже представлены обобщённые данные обозначающие различную. Зернистость шлифовальных кругов. Таблица представляет собой информацию о зернистости групп материала по ГОСТ 3647-80 и стандарту ИСО 8486.

Зернистость шлифовальных кругов таблица

Группа абразивного материала	Обозначение зернистости(ГОСТ 3647-80)	Размер зерен, мкм	Обозначение постандарту ISO 8486
Шлифзерно	200	2500. ..2000	10
	160	2000…1600	12
	125	1600…1250	16(14)
	100	1250…1000	20
	80	1000…800	22
	63	800…630	30
	50	630…500	36
	40	500…400	40
	32	400…315	54(46)
	25	315…250	60
	20	250….200	70
	16	200…160	80
Шлифпорошки	12	160…125	100
	10	125…100	120
	8	100…80	150(180)
	6	80. ..63	220
	5	63…50
	4	50…40
Микрошлифпорошки	М63	63…50	230
	М50	50…40	240
	М40	40…28	280
	М28	28…20	360
	М20	20…14	400
	М14	14…10	500
Тонкие микрошлифпорошки	М10	10….7	600
	M7	7….5	800
	М5	5….3	1000
	М3	3….2	1200

(PDF) Последние разработки в области измельчения передовых материалов

ізация скрытых слоев силицида на подложках SOI для приложений BICMOS-

. Microelectron Eng 82 (3–4): 454–459

27. Pietsch GJ, Kerstan M (2005) Понимание одновременного

Двухдисковое шлифование

: принцип работы и удаление материала

кинематика планаризации кремниевых пластин. Precis Eng 29 (2): 189–196

28. Schoenfelder S, Ebert M, Landesberger C, Bock K, Bagdahn J

(2007) Исследования влияния техники нарезки кубиками на прочностные свойства тонкого кремния

.Microelectron Reliab 47

(2–3): 168–178

29. Венкатеш В.К., Изман С. (2007) Разработка нового алмазного шлифовального круга без связки

для обработки микросхем на отказ

анализ. J Mater Process Technol 185 (1–3): 31–37

30. Tani Y, Okuyama T, Murai S, Kamimura Y, Sato H (2007)

Разработка кругов из кремнеземного поливинилового спирта для мокрого зеркала

Шлифовка Кремниевая пластина. CIRP Annals — Manufacturing

Technology 56 (1): 361–364

31.Touge M, Watanabe J (2006) Ультратонкая обработка диэлектрических подложек

путем прецизионной абразивной обработки. CIRP

Annals — Manufacturing Technology 55 (1): 317–320

32. Джексон MJ, Khangar A, Chen X, Robinson GM, Venkatesh VC,

Dahotre NB (2007) Лазерная очистка и правка застеклованного шлифовального материала

колеса. J Mater Process Technol 185 (1–3): 17–23

33. Хосокава А., Уэда Т., Юноки Т. (2006) Лазерная правка металла

Алмазный круг на связке

.CIRP Annals — Manufacturing Technology

55 (1): 329–332

34. Wang XY, Wu YB, Wang J, Xu WJ, Kato M (2005) Поглощенная энергия

при лазерной обработке небольшого шлифовального круга из керамического CBN . J

Mater Process Technol 164–165: 1128–1133

35. Харимкар С.П., Дахотре Н.Б. (2006) Эволюция морфологии поверхности

в материалах шлифовальных кругов из оксида алюминия, обработанных лазером. Международный

Журнал прикладной керамической технологии 3 (5): 375–381

36.Хангар А.А., Кеник Е.А., Дахотре Н.Б. (2005) Микроструктура и микроструктура

в материале шлифовального круга из оксида алюминия, обработанного лазером.

Ceram Int 31 (4): 621–629

37. Чен В.К., Куриягава Т., Хуанг Х., Йосихара Н. (2005)

Обработка микросферических вставок форм. Precis Eng 29

(3): 315–323

38. Hwang Y, Kuriyagawa T., Lee SK (2006) Создание кривой круга

Ошибка

асферического микрошлифования при параллельном методе шлифования. Int J

Mach Tools Manuf 46 (15): 1929–1933

39.Алвес С.М., де Оливейра Дж.Ф.Г. (2006) Разработка новой смазочно-охлаждающей жидкости

для регулирования механических характеристик процесса шлифования и воздействия на окружающую среду

. J Mater Process Technol 179 (1–3): 185–189

40. Oliveira JFG, Alves SM (2006) Разработка экологически безопасной жидкости

для измельчения CBN. CIRP Annals — Manufacturing

Technology 55 (1): 343–346

41. Gao Y, Lai H (2007) Влияние активно охлаждаемой охлаждающей жидкости на шлифование пластичных материалов

.Key Eng Mater 339: 427–433

42. Gao Y, Lai H (2008) Использование активно охлаждаемой и активированной СОЖ

для улучшения качества поверхности при шлифовании пластичных материалов. Int J

Mater Prod Technol 31 (1): 14–26

43. Irani RA, Bauer RJ, Warkentin A (2007) Разработка новой системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости

для глубинного шлифования. Int J Manuf

Technol Manag 12 (1–3): 108–126

44. Catai RE, Bianchi EC, Zilio FM, De Valarelli ID, Alves MCDS,

Silva LR, De Aguiar PR (2006) Глобальный анализ аэродинамики

Эффективность дефлекторов в процессе шлифования.Журнал

Бразильское общество механических наук и инженерии 28

(2): 140–145

45. Salonitis K, Chryssolouris G (2007) Охлаждение при затвердевании

операций. Int J Adv Manuf Technol 33 (3–4): 285–297

46. Li J, Li JCM (2005) Распределение температуры в заготовке во время

царапания и шлифования. Материаловедение и инженерия A 409

(1–2): 108–119

47. Cheng HB, Feng ZJ, Cheng K, Wang YW (2005) Дизайн высокоточного станка с шестью осями

и его применение в обработке

асферических оптических зеркал. Int J Mach Tools Manuf 45 (9): 1085–

1094

48. Инь Л., Пикеринг Дж. П., Рамеш К., Хуанг Х., Spowage AC,

Vancoille EYJ (2005) Плоское наношлифование мелкозернистого материала

WC -Co композит для оптической обработки поверхности. Int J Adv Manuf

Technol 26 (7–8): 766–773

49. Zhong ZW, Peng ZF (2007) Структуры фрактальной шероховатости

стальных стержней с прецизионным покрытием из WC-Co и Inconel 625.

Int J Adv Manuf Technol 33 (9–10): 885–890

50.Wu Y, Fan Y, Kato M (2006) Технико-экономическое обоснование микромасштабного изготовления

с помощью бесцентрового шлифования с помощью ультразвукового башмака. Precis Eng 30

(2): 201–210

51. Чжун З.В., Жуй З.Й. (2005) Измельчение монокристаллического кремния

с использованием микровибрационного устройства. Mater Manuf Process 20 (4): 687–

696

52. Egana I, Mendikute A, Urionaguena X, Alberdi R (2006) На пути к

умной одежде. IEEE Instrum Meas Mag 9 (3): 38–43

53. Brinksmeier E, Heinzel C, Meyer L (2005) Разработка и применение

системы мониторинга процесса шлифования на основе круга.

CIRP Annals — Manufacturing Technology 54 (1): 301–304

54. Su JC, Tarng YS (2006) Измерение износа шлифовального круга

с помощью машинного зрения. Int J Adv Manuf Technol 31 (1–2): 50–60

55. Zhang X, Krewet C, Kuhlenkötter B (2006) Автоматическая классификация

Катион дефектов на поверхности продукта при шлифовании и полировке.

Int J Mach Tools Manuf 46 (1): 59–69

56. Xie J, Tamaki J (2006) Оценка выступа зерен

в процессе обработки алмазного шлифовального круга с помощью электроконтакта

разрядная повязка.J Mater Process Technol 180 (1–3): 83–90

57. Tian YL, Zhang DW, Yan B (2007) Анализ статических характеристик

стола с микропозиционированием с 3 степенями свободы для шлифования. Key Eng Mater

339: 177–182

58. Tian YL, Zhang DW, Chen HW (2006) Динамическое моделирование нового стола с микропозиционированием

с 3 степенями свободы для контроля плоского шлифования.

Key Eng Mater 304–305: 507–511

59. Zhang D, Chetwynd DG, Liu X, Tian Y (2006) Исследование стола с микропозиционированием

3-DOF для плоского шлифования.Int J Mech

Sci 48 (12): 1401–1408

60. Tian YL, Zhang DW, Yan B (2007) Исследование производительности

стола с микропозиционированием. Данные о диффузии и дефектах Pt.B: Solid

State Phencies 121–123: 1285–1288

61. Tian Y, Zhang D, Chen H, Huang T (2005) Моделирование прецизионного процесса шлифования

на основе микропозиционирования таблица и ошибка

технология компенсации. Цзиси Гунчэн Сюэбао / китайский

Журнал машиностроения 41 (4): 168–173

62.Тиан И, Чжан Д., Ян Б. (2006) Динамика и управление шлифовальным станком

с микропозиционным столом заготовки. Trans Tianjin

Univ 12 (3): 157–162

63. Tian YL, Zhang DW, Yan B (2006) Кинематические характеристики стола с микропозиционированием

с 3 степенями свободы для точного шлифования. Tianjin

Daxue Xuebao (Ziran Kexue yu Gongcheng Jishu Ban) / Journal of

Тяньцзиньский университет науки и технологий 39 (7): 777–782

64. Ли Т.С., Тин ТО, Линь Ю.Дж., Хтай Т. (2007) A рой частиц

подход к анализу оптимизации процесса измельчения.Int J Adv

Manuf Technol 33 (11–12): 1128–1135

65. Алагумурти Н., Паланираджа К., Саундарараджан В. (2007) Тепло

Генерация и теплопередача в процессе цилиндрического шлифования — численное исследование

. Int J Adv Manuf Technol 34 (5–6): 474–482

66. Кришна А.Г., Рао К.М. (2006) Многоцелевая оптимизация операций плоского шлифования

с использованием метода точечного поиска. Int J

Adv Manuf Technol 29 (5): 475–480

67. Kruszynski BW, Lajmert P (2005) Интеллектуальная система контроля

для шлифования с поперечным шлифованием. CIRP Annals — Manufacturing

Technology 54 (1): 305–308

68. Лю Кью, Чен Х, Джинди Н. (2007) Оценка суперабразивных кругов Al2O3 и

при шлифовании сплавов на основе никеля. Int J Adv

Manuf Technol 33 (9–10): 940–951

Int J Adv Manuf Technol (2009) 41: 468–480 479

(PDF) Многоцелевая оптимизация для шлифования стали AISI D2 с Al2O3 колесо под MQL

Материалы 2018,11, 2269 19 из 20

33.

Эмами, М.; Садеги, M.H .; Сархан, A.A.D. Исследование влияния распыления и подачи жидкости

параметров минимального количества смазки на процесс измельчения Al

инженерной керамики.

J. Manuf. Процесс. 2013, 15, 374–388. [CrossRef]

34.

Emami, M .; Садеги, M.H .; Сархан, A.A.D .; Хасани, Ф. Исследование минимального количества смазки при измельчении

инженерной керамики Al2O3.J. Clean. Prod. 2014,66, 632–643. [CrossRef]

35.

Chen, J .; Shen, J . ; Huang, H .; Xu, X. Характеристики шлифования при высокоскоростном шлифовании инженерной керамики

с паяными алмазными кругами. J. Mater. Процесс. Technol. 2010, 210, 899–906. [CrossRef]

36.

Prabhu, S .; Винаягам, Б. АСМ-исследование в процессе измельчения с использованием наножидкостей с использованием анализа Тагучи.

Внутр. J. Adv. Manuf. Technol. 2012,60, 149–160. [CrossRef]

37.

Sanchez, J.A .; Помбо, I .; Альберди, Р .; Искьердо, В .; Ортега, Н .; Plaza, S .; Martinez-Toledano, J. Machining

оценка гибридной технологии измельчения MQL-CO2. J. Clean. Prod. 2010, 18, 1840–1849. [CrossRef]

38.

Zhang, D .; Li, C .; Jia, D .; Zhang, Y .; Чжан, X. Удельная энергия шлифования и шероховатость поверхности наночастиц

Смазка струей при шлифовании минимальным количеством струи. Подбородок. J. Aeronaut. 2015,28, 570–581. [CrossRef]

39.

Zhang, Y.; Li, C .; Jia, D .; Zhang, D .; Чжан, X. Экспериментальная оценка наночастиц MoS

в струйном измельчении MQL

с различными типами растительного масла в качестве базового масла. J. Clean. Prod. 2015, 87, 930–940. [CrossRef]

40.

Zhao, W .; Gong, L .; Ren, F .; Li, L .; Сюй, Q .; Хан, А. Экспериментальное исследование деформирования стружки титанового сплава Ti-6Al-4V

при криогенном резании. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2018,96, 4021–4027. [CrossRef]

41.

Sadeghi, M.H .; Haddad, M.J .; Tawakoli, T .; Эмами М. Минимальное количество смазки-MQL при шлифовании титанового сплава

Ti-6Al-4V. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2009, 44, 487–500. [CrossRef]

42.

Tawakoli, T .; Hadad, M.J .; Садеги, M.H .; Данеши, А .; Stöckert, S .; Rasifard, A. Экспериментальное исследование

влияния параметров заготовки и шлифования на минимальное количество смазки — шлифование MQL. Int. J.

Мах. Инструменты Manuf.2009, 49, 924–932. [CrossRef]

43.

Надольный, К .; Каплонек В. Влияние явлений износа шлифовальных кругов с золь-гель оксидом алюминия на образование стружки

при внутреннем цилиндрическом врезном шлифовании стали 100Cr6. Int. J. Adv. Manuf. Technol.

2016

, 87,

501–517. [CrossRef]

44.

Tawakoli, T .; Hadad, M.J .; Садеги, М. Исследование минимального количества смазки-MQL-шлифования закаленной стали

100Cr6 с использованием различных типов абразивных материалов и СОЖ.Int. J. Mach. Инструменты Manuf.

2010

50, 698–708. [CrossRef]

45.

Silva, L.R .; Bianchi, E.C .; Catai, R.E .; Fusse, R.Y .; França, T.V .; Агиар, П.Р. Исследование поведения минимальной оптовой смазки

— метод MQL в различных условиях смазки и охлаждения при шлифовании стали

ABNT 4340. J. Braz. Soc. Мех. Sci. Англ. 2005 г., 27, 192–199. [CrossRef]

46.

Alves, J.A.C .; Де Баррос Фернандес, У.; Да Силва, J.C.E .; Bianchi, E.C .; De Aguiar, P.R .; Да Силва, Э.Дж.

Применение метода минимального количества смазки (MQL) при врезном круглом шлифовании

. J. Braz. Soc. Мех. Sci. Англ. 2009,31, 1–4. [CrossRef]

47.

Oliveira, D.D.J .; Guermandi, L.G .; Bianchi, E.C .; Diniz, A.E .; De Aguiar, P.R .; Канарим, Р. Улучшение минимального количества смазки

при шлифовании CBN с использованием очистки круга сжатым воздухом. J. Mater.

Процесс.Technol. 2012, 212, 2559–2568. [CrossRef]

48.

Ne¸seli, S .; Asiltürk, I .; Челик, Л. Определение оптимального технологического параметра для шлифовальных операций с использованием робастного процесса

. J. Mech. Sci. Technol. 2012 г., 26, 3587–3595. [CrossRef]

49.

Pusavec, F .; Hamdi, H .; Kopac, J .; Джавахир, И. Целостность поверхности при криогенной обработке сплава

на основе никеля — Inconel 718. J. Mater. Процесс. Technol. 2011, 211, 773–783. [CrossRef]

50.

Rapeti, P .; Pasam, V.K .; Rao Gurram, K.M .; Ревуру, Р. Оценка эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей на основе растительного масла

при механической обработке с использованием реляционного анализа серого — шаг к устойчивому производству.

J. Чистый. Prod. 2016, 172, 2862–2875. [CrossRef]

51.

Puri, A.B .; Банерджи, С. Оптимизация характеристик электрохимического измельчения с множественным откликом с помощью методологии

поверхности отклика. Int. J. Adv. Manuf. Technol.2013,64, 715–725. [CrossRef]

52.

Rabiei, F .; Rahimi, A.R .; Хадад, М.Дж. Повышение производительности экологически чистой техники MQL за счет использования гибридной наножидкости

и измельчения с ультразвуковой поддержкой. Int. J. Adv. Manuf. Technol.

2017

, 93, 1001–1015. [CrossRef]

53.

Монтгомери, округ Колумбия, Планирование и анализ экспериментов, 2-е изд .; Журнал Американской статистической ассоциации:

Феникс, Аризона, США, 2000; Том 16, стр.241–242.

54.

Ben Fathallah, B .; Бен Фредж, N .; Sidhom, H .; Braham, C .; Ичида, Ю. Влияние режима охлаждения абразивного типа и скорости периферийного шлифовального круга

на целостность шлифованной поверхности стали AISI D2. Int. J. Mach. Инструменты Manuf.

2009,49, 261–272. [CrossRef]

Определение характеристик поверхности аустенитной нержавеющей стали 304L после различных операций шлифования | Международный журнал машиностроения и материаловедения

Сила шлифования и измеренная температура поверхности

Влияние параметров шлифования на усилие шлифования и измеренную температуру поверхности сравнивается в таблице 2.Результаты показывают, что увеличение мощности станка увеличивает требуемое нормальное усилие шлифования. Было замечено, что применение смазки для шлифования снижает нормальное усилие шлифования со 100 до 40 Н, даже несмотря на то, что использовалась такая же мощность станка (60%). Подобный эффект также наблюдался в предыдущей работе нынешних авторов при шлифовании дуплексной нержавеющей стали 2304 (Zhou, Peng Ling, et al., 2016). Использование смазки во время операций шлифования может помочь сохранить остроту абразивного зерна, уменьшить трение между абразивным материалом и материалом детали и способствовать благоприятному режиму стружкообразования, тем самым уменьшив нормальное усилие (Paul and Chattopadhyay, 1996).

Таблица 2 Измеренное усилие шлифования и температура поверхности при различных условиях шлифования

Как показано на рис. 3, температуры поверхности были измерены вблизи области контакта между материалом заготовки и шлифовальным кругом. Поскольку именно температура в зоне шлифования фактически влияет на свойства поверхности земли, а на измеренные значения температуры влияют условия поверхности, а также настройки инфракрасной камеры, приведенные здесь результаты используются только для указания тенденции изменение температуры для разных параметров измельчения.Шлифование на более высокой мощности станка значительно повысило температуру поверхности. Увеличение мощности станка напрямую увеличивало силу шлифования, и в результате более высокое трение между абразивом и материалом детали вызвало очевидное увеличение тепла шлифования. Несколько парадоксально было замечено, что шлифование с более тонкой конечной поверхностью (группа I) приводило к немного более высоким температурам поверхности. Наиболее правдоподобным объяснением этого является то, что более тонкая отделка добавляла больше этапов шлифовки и увеличивала общее время шлифования.Поскольку тепло, выделяемое на каждом этапе шлифования, накапливалось, наблюдалось небольшое повышение температуры поверхности. Однако мощность машины имеет гораздо большее влияние на температуру. Эффект охлаждения при смазке заметен, хотя температура, измеренная в условиях смазки, может быть температурой смазки, а не металлической поверхности; Смазка может эффективно уменьшить трение между абразивными зернами и заготовкой и помочь отвести тепло при шлифовании (Yao et al.2013). В целом, измеренная температура шлифовальной поверхности вблизи зоны шлифования в данном исследовании относительно низкая.

Рис. 3

Измерение температуры во время операций шлифования с отображением измеренной площади, шлифовка 304L с размером абразивного зерна 180 #, 60% мощности станка и без использования шлифовальной смазки

Удаление металла

Расчетные результаты удаления металла при различных условиях шлифования, а также стандартные ошибки показаны на рис. 4. Удаление металла рассчитывается по следующему уравнению:

Рис. 4

Сравнение съема металла при различных условиях шлифования. a Группа I, размерный эффект абразивного зерна. b Группа II, машинное силовое воздействие. c Группа III, эффект смазки при шлифовании

$$ {\ delta} _ {\ mathsf {metal} \ \ mathsf {remove}} = {\ delta} _ {\ mathsf {as} \ \ mathsf {доставлено} \ \ mathsf {material}} — {\ delta } _ {\ mathsf {после} \ \ mathsf {измельчение} \ \ mathsf {операция}} $$

(1)

где \ ({\ delta} _ {\ mathsf {metal} \ \ mathsf {remove}} \) — толщина снятого металла в результате различных операций шлифования.

$$ \ begin {array} {l} {\ дельта} _ {\ mathsf {как} \ \ mathsf {доставлен} \ \ mathsf {материал}} \ kern0.24em \ mathrm {is} \ \ mathrm {the} \ \ mathrm {толщина} \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {as} \ \ mathrm {доставлен} \ \ mathrm {test} \ \ mathrm {coupon} \\ {} {\ delta} _ {\ mathsf {after} \ \ mathsf {измельчение} \ \ mathsf {operation}} \ kern0. 36em \ mathrm {is} \ \ mathrm {the} \ \ mathrm {толщина} \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {test} \ \ mathrm {coupon} \ mathrm {s} \ \ mathrm {after} \ \ mathrm {разные} \ \ mathrm {измельчение} \ \ mathrm {operations} \ end {array} $ $

Здесь толщина тестовых образцов, как в состоянии поставки, так и в основном состоянии, представляет собой среднее значение из 24 измеренных значений толщины для каждой пластины; оценочные стандартные ошибки случайного пересечения рассчитываются с помощью модели смешанного эффекта (Cheng 2014), их можно интерпретировать как производственные ошибки, которые связаны только с изменением толщины листа, ошибка воспроизводимости была исключена.

Как показано на рис. 4а, абразивы с зернистостью 60 # и 180 # обладают хорошей способностью снимать металл. 28 мкм металла были зачищены с помощью абразива с зернистостью 60 #; и толщина еще 20 мкм была удалена путем добавления еще одной стадии процесса шлифования с использованием абразива с зернистостью 180 #. Однако абразивы с зернистостью 280 # и 400 # имеют относительно более низкую способность к удалению металла, они используются для обработки поверхности; Металл толщиной всего 8 мкм был отшлифован с использованием абразива с зернистостью 280 # в течение 5 минут плюс еще 5 минут шлифования абразивом с зернистостью 400 #.Мощность станка также оказывает большое влияние на качество съема металла. Как показано на рис. 4b, при использовании абразивов одного размера и одинаковых процедур шлифования максимальная скорость съема металла наблюдалась при промежуточной мощности (60%). Меньшая мощность машины (30%) давала удаление металла 25 мкм по сравнению с 48 мкм при 60%, при мощности 90% удаление металла упало до 34 мкм. Чем выше мощность станка, тем выше шлифовальное усилие. При шлифовании с меньшей мощностью станка (усилием шлифования) абразивные зерна скользят и трутся о поверхность материала вместо эффективной резки и вспашки.Использование более высокой мощности станка (шлифовального усилия) увеличивает трение между абразивом и поверхностью заготовки, а также износ абразивных зерен. На рис. 4с показано значительное улучшение способности снимать металл за счет использования смазки для шлифования; удаленная толщина была увеличена более чем вдвое (с 48 мкм до 102 мкм) за счет использования смазки. Это можно объяснить тем фактом, что шлифовальная смазка может помочь уменьшить трение на контактных поверхностях, рассеивая тепло, сохраняя остроту абразивных зерен, тем самым обеспечивая благоприятный режим удаления металла (Manimaran et al.2014; Fredj et al. 2006 г.).

Шероховатость и топография шлифованной поверхности

В данном исследовании шероховатость поверхности была измерена с использованием обоих R _a и R _z значения. На рисунке 5 представлены результаты для различных размеров абразивного зерна (группа I), полосы ошибок на рисунке представляют собой стандартные отклонения, рассчитанные по пяти измерениям для каждого образца. Как показано на рисунке, оба R _a и R _{z Значения} уменьшаются за счет использования абразива с более мелкой зернистостью в качестве окончательной отделки поверхности. Для крупного (60 #) абразивного зерна размер R _a значение 1,81 мкм и R _z значение 18.4 мкм. Обе модели с более мелким зерном (180 #) R _a и R _z значения были уменьшены примерно до половины ( рэндов _a = 0,77 мкм и R _z = 10,66 мкм), а для мелкого зерна (400 #) — R _{a Значение} уменьшилось до 0. 34 мкм и R _z до 5,66 мкм.

Рис. 5

Шероховатость поверхности по разной крупности абразива (группа I). a R _{a Фактор}. б R _z фактор

На рис. 6 представлены СЭМ-изображения, показывающие топографию поверхности и дефекты поверхности, возникшие в результате использования абразивного зерна разного размера (группа I).Глубокие канавки, смазывание, сколы и вмятины, показанные на рис. 6а, являются основными дефектами, наблюдаемыми на шлифованных поверхностях. Подобные дефекты также наблюдались при шлифовании дуплексной нержавеющей стали 2304 в предыдущей работе авторов (Zhou, Peng Ling, et al. , 2016). Образование таких дефектов связано с различным взаимодействием между шлифовальной зернистостью и поверхностью заготовки. Неравномерный процесс удаления металла, включая формирование стружки и вспашку, привел к образованию глубоких бороздок на шлифованных поверхностях.В зоне контакта между верхними частями абразивного зерна и поверхностью заготовки материал выталкивается и перемещается по поверхности, что приводит к размазыванию участков (Totten et al. 2002) в дополнение к образованию стружки. Процесс повторного осаждения (Терли и Дойл, 1975) привел к образованию сколов клея; материал был перенесен на зерно за счет адгезии, а затем был перенесен обратно на шлифованную поверхность сваркой трением. Трение между абразивным зерном или стружкой и поверхностью заготовки приводило к образованию вмятин.Как показано на рисунке, чистота поверхности была явно улучшена за счет использования абразивов с более мелким зерном. По сравнению с использованием абразива с зернистостью 60 # было ясно, что при использовании абразива с зернистостью 180 # были уменьшены глубокие канавки, большие пятна размазывания и сколы клея. Дефекты поверхности были уменьшены еще больше за счет использования самого мелкого (400 #) зерна. Для всех трех образцов наблюдались вмятины на поверхности.

Рис. 6

Рельеф поверхности и дефекты поверхности из-за разной крупности абразива (группа I). a 60 #. b 180 #. с 400 #

Размер абразивного зерна имеет большое влияние на шероховатость и чистоту поверхности, улучшение за счет использования абразива с меньшим размером зерна является значительным. Во время шлифования только небольшая верхняя область абразивных зерен эффективна для удаления металла, оставшаяся часть скользит и трется о материал заготовки (Sin et al. 1979). Абразивы с более крупной зернистостью имеют более крупные абразивные частицы, что приводит к появлению больших площадей трения во время шлифования; в то же время размер и распределение зерен абразивного зерна более неравномерное в абразивах с более крупными зернами; таким образом, при использовании абразивов с более крупными зернами было вызвано больше дефектов и худшее качество поверхности.

На рисунках 7 и 8 показано влияние мощности машины (группа II) на шероховатость поверхности земли и рельеф поверхности соответственно. По сравнению со шлифованием абразивами с разным размером зерна мощность станка гораздо меньше влияет на шероховатость шлифованной поверхности. Модель R _{a Значения}, показанные на рис. 7, различались очень мало, хотя мощность машины была удвоена и утроена, в то время как R _{z Значения} показывают некоторые вариации.Воздействие на топографию поверхности и дефекты поверхности различно; СЭМ-изображения (рис. 8) демонстрируют явное улучшение качества поверхности за счет увеличения мощности станка. Отшлифованная поверхность выглядела намного более гладкой, с меньшим количеством дефектов поверхности, когда мощность машины была увеличена до 90% (рис. 8c), хотя все еще наблюдалось множество небольших размытых участков. Нержавеющая сталь 304L обладает высокой прочностью и пластичностью (Outokumpu, 2013) и характеризовалась как «липкая», то есть каучуковая или клейкая во время обработки (Jang et al.1996). Более низкая мощность станка означает более низкое (нормальное) усилие шлифования, что привело к большему трению вместо эффективных процессов удаления металла, стружкодробления, резки или вспашки, как показано на рис. 4. Вместе с высокой адгезией материала на шлифовальной ленте образовывались большие пятна смазывания, а также сколы клея. Между тем, более высокая мощность станка означает более высокую направленную вниз силу, поэтому вместо того, чтобы разрезать, материал поверхности прижимался и скользил вдоль направления шлифования.В результате более высокая степень деформационного упрочнения шлифованной поверхности снижает эластичность или адгезию и улучшает чистоту поверхности после шлифования, хотя остается большое количество смазывающихся участков. Однако следует отметить, что влияние изменения мощности станка также зависит от свойств материала заготовки. Например, в работе Чжоу и др. (Zhou, Peng Ling и др., 2016) по шлифованию дуплексной нержавеющей стали 2304 существует оптимальная мощность станка для шлифования, выше и ниже которой качество обработки поверхности ухудшается.

Рис. 7

Шероховатость поверхности при разной мощности станка (группа II). a R _{a Фактор}. б R _z фактор

Рис. 8

Рельеф поверхности и дефекты поверхности от различной мощности станка (группа II). a 30%. b 60%. с 90%

На рисунках 9 и 10 показано влияние шлифования со смазкой и без смазки (группа III) на шероховатость и топографию поверхности соответственно. Использование смазки во время шлифования позволяет значительно улучшить шероховатость и чистоту поверхности, как показано на рисунках. Оба R _a и R _{z Значения} снизились почти вдвое, при этом уменьшение дефектов шлифованной поверхности очень заметно.Это можно объяснить уменьшением трения при хорошей смазке, которая, в свою очередь, сохранила абразивную резкость и повысила более равномерное эффективное удаление металла. Между тем, снижение температуры поверхности во время шлифования со смазкой также снижает эластичность или адгезионные свойства материала и уменьшает повторное осаждение.

Фиг. 9

Шероховатость поверхности с / без использования шлифовальной смазки (группа III). a R _{a Фактор}. б R _z фактор

Рис.10

Рельеф поверхности и дефекты поверхности ( a ) без и ( b ) с использованием шлифовальной смазки (группа III)

Микроструктура поперечного сечения

Электронно-микроскопические изображения с обратным рассеянием, показывающие типичные микроструктуры поперечного сечения вблизи шлифовальных поверхностей при использовании абразивов с разным размером зерна (группа I), различной мощности станка (группа II) и мокрого / сухого шлифования (группа III). показанные на фиг.11, 12 и 13 соответственно. Для исследования развития микроструктуры использовались различные увеличения. На всех представленных изображениях направление шлифования перпендикулярно поперечному сечению образца. Подобные особенности наблюдались для всех образцов грунта, которые показаны на рис. 11а1, а2. В зависимости от используемых параметров шлифования вдоль шлифованных поверхностей наблюдались размазывания разного размера и количества, сколы клея или стружки холодной сварки с неразрешимой микроструктурой.Образуется сильно деформированный поверхностный слой, простирающийся до нескольких микрон от поверхности земли, за которым следует гораздо более толстый подповерхностный слой, демонстрирующий меньшую пластическую деформацию. Сильно деформированный поверхностный слой состоял из фрагментированных зерен и дислокационных субячеек. Такой поверхностный слой также наблюдался в других грунтовых материалах, например, в шлифованной дуплексной нержавеющей стали 2304 в работе нынешних авторов (Zhou, Peng Ling, et al., 2016). Подповерхностная область характеризуется полосами скольжения и контрастом деформации (разные оттенки серого) от пластической деформации.Рядом с поверхностным слоем наблюдались густонаселенные и деформированные полосы скольжения разной ориентации, а дальше полосы скольжения становились меньше и более прямыми по мере уменьшения степени пластической деформации. Для всех исследованных образцов зона деформации, вызванная шлифованием, была намного меньше используемой абразивной зернистости.

Рис. 11

Микроструктура поперечного сечения после использования абразивного зерна разной крупности (группа I). a 60 #. b 180 #. с 400 #

Фиг.12

Микроструктура поперечного сечения, полученная в результате использования машин различной мощности (группа II). a 30%. b 60%. с 90%

Рис.13

Микроструктура поперечного сечения ( a ) без и ( b ) с шлифовальной смазкой (группа III)

В соответствии с наблюдениями топографии поверхности в поперечном сечении с использованием абразива с зернистостью 60 # наблюдалось большое количество больших смазывающихся участков или сколов клея (рис. 11a1).Кроме того, были видны сколы холодной сварки с образованием микротрещин (рис. 11а2). Как количество, так и размер таких дефектов уменьшались при использовании абразивов с более мелким зерном (180 # и 400 #). Изображения на рис. 11 показывают, что размер абразивного зерна имеет большое влияние как на степень деформации, так и на глубину деформации. Шлифование абразивом зернистостью 60 # привело к появлению сильно деформированного поверхностного слоя толщиной 3–4 мкм с четкой фрагментированной зернистой структурой. Толщина сильно деформированного слоя была уменьшена почти вдвое при использовании 180 # и примерно до одной трети на 400 #.Между тем, грубое абразивное зерно (60 #) вызвало деформированный подповерхностный слой толщиной более 20 мкм. Толщина слоя, подверженного деформации, уменьшилась с 15 до 10 мкм при использовании абразивных зерен 180 # и 400 # соответственно. Как плотность полос скольжения, так и количество деформационных систем скольжения были уменьшены за счет использования абразивов с более мелким зерном, что опять же указывало на меньшую деформацию.

Низкая мощность станка (30%) привела к появлению большого количества небольших размазанных участков или сколов клея вдоль шлифовальной поверхности, что согласуется с результатами исследования топографии поверхности, в то время как образовалось очень мало сколов, полученных при холодной сварке.Как показано ранее, нормальное усилие шлифования было низким. В результате удаление металла стало менее эффективным; абразивные зерна скользили по поверхности материала, оставляя на шлифованной поверхности множество смазывающихся участков, а также сколов клея. С другой стороны, поскольку трение между абразивным материалом и материалом детали было низким, температура шлифования была низкой, и, таким образом, могло образоваться небольшое количество стружки при холодной сварке. В случае шлифования на 90% мощности станка выделялось больше тепла при шлифовании из-за повышенного трения при шлифовании, что способствовало образованию стружки при холодной сварке.Как показано на рис. 12, на котором представлены типичные микроструктуры поперечного сечения для различных мощностей обработки, толщины сильно деформированных поверхностных слоев одинаковы. В приповерхностной области образование полос скольжения показало, что интенсивность деформации и глубина деформации также аналогичны. Однако было обнаружено, что деформация очень неравномерна при шлифовании с использованием 30% мощности обработки. Как показано на рис. 12a1, a2, которые относятся к одному и тому же образцу, некоторые участки поверхности были сильно деформированы, в то время как на других деформация была очень небольшой.

Использование смазки для шлифования в значительной степени уменьшило образование смазывания, клейкой стружки и стружки при холодной сварке на шлифованной поверхности, что можно просто объяснить измеренным более низким нормальным усилием шлифования и более низкой температурой. Из изображений электронного каналирования, представленных на рис. 13, также очевидно уменьшение деформации; хотя толщина деформированного поверхностного слоя аналогична, деформация в подповерхностной области намного меньше. Как показано на рис. 13b, наблюдались полосы непрерывной деформации с несколькими полосами скольжения, образованными только в диапазоне нескольких микрон. Между тем, деформация оказалась более равномерной при использовании шлифовальной смазки.

Остаточные напряжения на поверхности земли

Метод полной ширины на половине высоты (FWHM) показывает уширение дифракционного пика, которое может быть связано с повышенной плотностью кристаллических дефектов в материале (Chen et al.2014). Здесь считается, что наблюдаемая разница в FWHM связана с различными деформациями поверхности в процессе шлифования. На рис. 14 показаны дифракционные пики, измеренные на поставляемой поверхности и на шлифованной поверхности с размером абразивного зерна 180 #, мощностью машины 60%, без использования смазки, соответственно.FHWM модели K ₁ пик составляет 0,332 ^o для поверхности в состоянии поставки и 0,68 ^o для поверхности земли. Результаты FWHM для всех шлифованных поверхностей с различными параметрами шлифования, а также для материала в состоянии поставки представлены и сравниваются на рис. 15. Наблюдалось более низкое значение FWHM за счет использования более мелкозернистых абразивов или шлифовальной смазки (рис. 15a и c), что указывает на меньшую деформацию поверхности, вызванную этими операциями шлифования.С другой стороны, как показано на фиг. 15b, влияние мощности машины на деформацию поверхности относительно невелико, в то время как влияние размера абразивного зерна является более доминирующим. Результаты FWHM согласуются с наблюдаемыми микроструктурными изменениями поверхности земли.

Рис. 14

Пики дифракции измерены ( в черном цвете ) от ( a ) поверхности в состоянии поставки, ( b ) шлифованной поверхности при размере абразивного зерна 180 #, мощности машины 60% и без использования смазки.Соответствующие пики также показаны в синем с красном для K _A1 и голубой для K _A2 пиков

Рис. 15

Полная ширина на полувысоте после различных условий шлифования. a Группа I, размерный эффект абразивного зерна. b Группа II, машинное силовое воздействие. c Группа III, эффект смазки при шлифовании

Поверхностные остаточные напряжения параллельны ( σ _∥) и перпендикулярно ( σ _⊥) к направлениям шлифования при различных условиях шлифования представлены на рис. 16. Неопределенности полученных остаточных напряжений, представленные в виде полос погрешностей на рисунках, получены из стандартных отклонений при аппроксимации дифракционных пиков, а также для отклонений измеряли положения дифракционных пиков из ожидаемых распределений с направлениями измерения в соответствии с теорией упругости для квазиизотропного материала.

Рис. 16

Поверхностные остаточные напряжения, вызванные различными режимами шлифования. a Группа I, размерный эффект абразивного зерна. b Группа II, машинное силовое воздействие. c Группа III, смазывающий эффект при шлифовании. Положительные напряжения — это растягивающие, а отрицательные — сжимающие

Как показано на рисунке, операции шлифования в этом исследовании привели к растяжению σ _∥ и сжатие σ _⊥ напряжения в шлифованных поверхностях.Наибольшее поверхностное остаточное напряжение при растяжении, до 374 ± 44 МПа, было вызвано использованием абразива с крупной зернистостью (60 #), как показано на рис. 16а. Растяжение σ _∥ было уменьшено почти на треть, до 228 ± 25 МПа, за счет использования более мелкого (180 #) абразива, в то время как сжатый σ Напряжение _⊥ было аналогичным. Однако при использовании еще более мелкого абразива (400 #) поверхностное растяжение σ _∥ напряжение увеличивается, но при сжатии σ _⊥ напряжение уменьшается. Тенденция влияния мощности станка на поверхностные остаточные напряжения хорошо видна из рис. 16b, т. Е. Чем выше мощность обработки, тем выше растяжение σ _∥ напряжение, но более низкое сжатие σ _⊥ напряжение в шлифованных поверхностях. Эффект от использования шлифовальной смазки также очевиден, как показано на рис. 16c: использование шлифовальной смазки снижает остаточные напряжения, как σ _∥ и σ _⊥, в поверхностном слое.

Для образца, отшлифованного абразивом зернистостью 60 #, профиль остаточных напряжений по глубине параллелен ( σ _∥) и перпендикулярно ( σ _⊥) в направлении шлифования, а также профиль FWHM. Как показано на рис.17, шлифование вызвало растяжение σ Напряжение _∥ резко снизилось с 374 до 44 МПа на поверхности до сжатия на глубине около 15 мкм под поверхностью земли. Компрессионный σ Напряжение _⊥ увеличилось с 91,1 до 18 МПа на поверхности до более 200 МПа в подповерхностной области, а затем постепенно упало до нуля в массивном материале. Результаты показали тенденцию к тому, что остаточные напряжения как вдоль, так и поперек направления шлифования в значительной степени смещаются в сторону сжатия под шлифованными поверхностями. Высокие остаточные напряжения растяжения существуют только в очень тонком поверхностном слое вдоль направления шлифования. Такие большие градиенты остаточных напряжений в приповерхностной области типичны для обрабатываемых деталей (Zhou, Peng Ling, et al.2016). Между тем, также наблюдалось уменьшение FWHM с увеличением глубины, которое выявляет градиент пластической деформации под поверхностью земли.

Рис. 17

Глубинные остаточные напряжения и полная ширина на половине максимума профилей после шлифовки 60 # в качестве окончательной отделки поверхности (Zhou, Pettersson, et al. , 2016)

Во время шлифования преобладают механические и термические остаточные напряжения, которые существуют одновременно (Davim 2010). Механическое взаимодействие между абразивным материалом и материалом детали приводит к возникновению анизотропных остаточных напряжений на шлифованной поверхности.Поверхностный слой материала заготовки, параллельный направлению шлифования, испытывает пластическую деформацию сжатия; в то время как перпендикулярно направлению шлифования преобладает деформация растяжения (Guo et al. 2010; Noyan and Cohen 1987). В результате взаимодействие между поверхностным слоем и сыпучим материалом оставляет шлифованную поверхность в состоянии натяжения в направлении шлифования, но сжатия в поперечном направлении. Это также видно в настоящей работе.

В зоне контакта между абразивом и материалом заготовки во время операций шлифования образовывалось тепло, поскольку из-за низкой теплопроводности нержавеющей стали 304L образовался температурный градиент от поверхности к массивному материалу. Это приводит к растягивающим напряжениям в обоих направлениях в течение периода охлаждения после удаления зоны измельчения (Fredj et al. 2006; Davim 2010). В этом исследовании измеренная сильно анизотропная природа поля поверхностных остаточных напряжений, а также относительно низкая температура поверхности во всех грунтовых образцах показывают, что механически индуцированные остаточные напряжения преобладают над термически индуцированными остаточными напряжениями.

При шлифовании абразивом с зернистостью 60 # высокая пластическая деформация поверхности, а также высокая температура шлифования вызывали высокий предел растяжения ( σ _∥), которое было уменьшено за счет использования абразива с зернистостью 180 # из-за меньшего механического воздействия.Однако, по сравнению с 180 #, использование абразива с зернистостью 400 # создавало более высокие остаточные напряжения при растяжении, оба ( σ _∥) и σ _⊥. Вероятно, это связано с большим количеством этапов шлифования при шлифовании более мелкими (280 # и 400 #) абразивами, что приводит к большему накоплению тепла на поверхности, таким образом, повышенный тепловой эффект плюс пониженное механическое воздействие привели к более высокому остаточному растяжению. напряжения в поверхности.Тенденция изменения поверхностных остаточных напряжений при различных мощностях обработки очень очевидна. Более высокая мощность обработки увеличивала температуру шлифования; но как исследование микроструктуры, так и результаты FWHM показали, что деформации поверхности и подповерхностного слоя аналогичны при различных используемых мощностях обработки. Таким образом, увеличение теплового эффекта можно рассматривать как основной фактор, который приводит к более высоким остаточным напряжениям при растяжении, как параллельно, так и перпендикулярно направлениям шлифования при шлифовании с более высокой мощностью обработки.Использование шлифовальной смазки уменьшило как деформации поверхности, так и тепло от операции шлифования; однако пониженное поверхностное растяжение ( σ _∥) напряжение и сжатие σ Результаты напряжений _⊥ показывают, что уменьшение механических воздействий было более значительным, чем уменьшение тепловых воздействий в этом исследовании.

Часть 2, Раздел II — Материалы и спецификации | Интерактивное сопроводительное руководство по кодам ASME для котлов и сосудов высокого давления: критерии и комментарии по отдельным аспектам кодов для котлов и сосудов высокого давления | Электронные книги Gateway

В этой главе представлены различные спецификации материалов, из которых изготовлены котлы.В первом разделе этой главы прослеживается хронологическая эволюция материалов и связанных с ними технологий, от потребности в материалах для изготовления клепаных конструкций до признания сварки плавлением в качестве процесса изготовления. В это обсуждение включено применение современных материалов, пересмотр основы для установки допустимых значений напряжения и принятие Спецификаций на материалы, отличных от тех, которые одобрены ASTM. В следующих двух разделах обсуждаются Раздел II Кодекса, Часть A– , Спецификации на черные металлы и Часть B– , Спецификации на цветные металлы .Обсуждается следующее: Руководство по утверждению новых материалов в соответствии с Кодексом ASME по котлам и сосудам высокого давления (BPV); Подача технических запросов в комитет по котлам и сосудам под давлением; и Руководство по множественной маркировке материалов. Четвертый раздел обеспечивает основу для спецификаций и стандартов, охватываемых разделом II, часть C– «Спецификация сварочных стержней, электродов и присадочных материалов », и их связи со спецификациями ANSI / AWS. В обсуждение включены система классификации электродов, описания материалов, области применения сварочных материалов, закупка сварочных материалов и сертификация присадочного металла.В пятом разделе рассматриваются важные аспекты раздела II, часть D– Properties . Обсуждаются свойства черных и цветных сплавов, используемых при проектировании компонентов для норм BPV и ядерных строительных норм. В последнем разделе обсуждаются Раздел II, Часть A и Часть B — Международные спецификации материалов . Раздел II ASME включает правила принятия спецификаций материалов признанных национальных или международных организаций, кроме ASTM. В этом разделе также обсуждается процесс принятия спецификаций Комитета по стандартизации в Европе с последствиями для соответствующих спецификаций ASME.

История

Деннис Рахой, Марвин Л. Карпентер и Доменик А. Канонико были первоначальными авторами этой главы. Второе и третье издания были обновлены Марвином Л. Карпентером, Эльмаром Упитисом и Ричардом А. Моеном. Четвертое издание обновили Эльмар Упитис, Марвин Л. Карпентер, Джон Ф. Грабб, Ричард С. Сазерлин, Джеффри Генри, К. В. Роули и Энн Шодуле. Пятое издание было обновлено Ричардом С. Сазерлином, Джеффри Генри и Анн Шодуле. Текущее онлайн-издание было обновлено Анн Шодуэ, Эльмаром Упитисом и Джоном Граббом.

Простая процедура измельчения образцов растений и почвы на валковой мельнице

% PDF-1.7 % 1 0 obj > / Metadata 2 0 R / Outlines 6 0 R / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 7 0 R / Type / Catalog / Viewer Preferences >>> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [11 0 R] >> эндобдж 2 0 obj > поток application / pdf

С. Л. Арнольд и Джеймс Шеперс

Простая процедура измельчения образцов растений и почвы на валковой мельнице

Принц 12.

5 (www.princexml.com) AppendPDF Pro 6.0 Linux Kernel 2.6 64bit 18 мая 2016 Библиотека 10.1.0Appligent pdfHarmony 2.02019-10-24T18: 52: 52-07: 002019-10-24T18: 52: 52-07: 002019-10-24T18: 52 : 52-07: 001uuid: 5125a62a-acca-11b2-0a00-58f1b0000000uuid: 5125f241-acca-11b2-0a00-708bb007fc7fpdf Harmony 2.0 Linux Kernel 2.6 64bit 13 марта 2012 Библиотека 9.0.1 конечный поток эндобдж 6 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 28 0 объект > 1] / P 49 0 R / Pg 14 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 29 0 объект > 2] / P 26 0 R / Pg 14 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 30 0 объект >> 3 4] / P 26 0 R / Pg 14 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 40 0 объект > 15] / P 39 0 R / Pg 14 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 43 0 объект > 19] / P 42 0 R / Pg 14 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 46 0 объект > 24] / P 44 0 R / Pg 14 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 44 0 объект > эндобдж 14 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Parent 3 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / StructParents 0 / Tabs / S / Type / Page >> эндобдж 58 0 объект [48 0 R 51 0 R 53 0 R 54 0 R 55 0 R 56 0 R 57 0 R] эндобдж 59 0 объект > поток xXsF ~ 篸 L & b’m2N ), dPJ «$$ p: i ~ # iwooh} ٳ aMnA @ u> uh DqE / BŃ

Шлифовка хрупких материалов — Aggressive Grinding Service, Inc.

Как показано в керамической промышленности
Компания Aggressive Grinding Service, Inc.

В промышленном мире к хрупким материалам относятся ряд марок цементированного карбида вольфрама, все семейство передовой керамики, включая карбид кремния, нитрид кремния, оксид алюминия, диоксид циркония и оксид алюминия, закаленный цирконием, карбид бора и другие, а также поликристаллический алмаз. С инженерной точки зрения хрупкий материал — это материал, который не демонстрирует пластической деформации
, предшествующей зарождению трещины.

Когда хрупкий материал необходимо довести до окончательных размеров путем твердого шлифования, он не будет демонстрировать пластической деформации, поскольку алмазная крошка проникает сквозь него для удаления материала; он также не будет демонстрировать профиль остаточного напряжения пластичного материала. Вместо этого материал потрескается, оставив микротрещины, которые останутся подповерхностными повреждениями. Ключом к измельчению хрупких материалов является минимизация подземных повреждений за счет соблюдения заданных параметров измельчения, которые позволят достичь желаемых скоростей съема материала и конечной точности размеров.

Удаление материала

Обычно стружка не считается частью процесса шлифования, но именно это происходит при шлифовании пластичных или хрупких материалов. В хрупком материале «стружки» просто меньше. Механизм удаления хрупкого материала достигается за счет микротрещин и последующего удаления стружки следующим проходящим зерном (см. Рисунок 1).

Профиль нормального распределения напряжений, связанный со шлифованием пластичного материала, не применим к шлифованию хрупкого материала, такого как современная керамика.Любое индуцированное растягивающее напряжение, которое обычно вызывается ограниченным тепловым расширением при высоких температурах, уже привело к микротрещинам под поверхностью, как в хрупком материале (см. Рисунок 2).

Параметры шлифования

При использовании шлифовального круга важными факторами являются связка круга, форма абразива, концентрация зерна, глубина резания (DOC) и поток охлаждающей жидкости. Правильный выбор каждого из этих параметров имеет решающее значение при шлифовании хрупкого материала.Неправильный выбор может привести к серьезному повреждению заготовки, алмазного круга или того и другого. Повреждение усовершенствованной керамической заготовки может быть невидимо невооруженным глазом, но может привести к преждевременному выходу из строя в работе, поскольку микротрещины распространяются под действием рабочего напряжения.

Крепление колеса

Связка круга определяет «твердость» или «мягкость» шлифовального круга и указывает на способность круга удерживать абразивную зернистость. «Более мягкий» круг, как правило, легче разрывает свое сцепление с абразивными зернами, тем самым подвергая шлифованию новые зерна.Напротив, «более твердый» круг дольше сохраняет зерна неповрежденными, тем самым обнажая более затупившийся абразив и сильно влияя на режущую способность.

Успешное шлифование хрупкого материала, такого как современная керамика, традиционно заключалось в использовании круга на полимерной связке, который позволяет снизить давление инструмента и обеспечивает более качественную поверхность. Такой круг приводит к более частому обновлению зерна и режущему действию, которое вызывает минимальное повреждение подповерхности.

Затупившееся абразивное зерно, многократно ударяющее по керамике, вызывает еще больший ущерб, выделяя больше тепла и увеличивая потребление энергии.Последние достижения производителей колес в разработке новых гибридных металлических связок с наведенной пористостью позволили кругу с более жесткой связкой действовать больше как круг с более мягкой связкой, с более длительным сроком службы и равными или лучшими габаритными характеристиками.

Форма и концентрация зерна

Форма абразивного зерна обычно не является спецификацией закупки, когда шлифовальный цех заказывает алмазный круг. Изготовитель круга обычно предоставляет зерно «блочной» или «угловатой» формы на основе данных шлифовального цеха о том, какой материал шлифуется с определенной скоростью (см. Рисунок 3).

В шлифовальном цехе указываются связка, размер и концентрация алмазного зерна, но форма уточняется редко, полагаясь исключительно на решение производителя колес. Отклонение от этого общего подхода и указание вместо этого угловой формы при шлифовании современной керамики может гарантировать минимальное повреждение поверхности. Зерно с большей вероятностью сломается, а не изнашивается, что позволяет обнажить новые частицы и создавать эффект самозатачивания, который предотвращает серьезные эксплуатационные повреждения тусклого или изношенного зерна.

Концентрация зерна определяет количество алмазных частиц в круге для определенного размера зерна. Для кругов, используемых при шлифовании хрупких материалов, характерна концентрация 75-100. Эта концентрация идеальна для поддержания минимального повреждения поверхности и оптимальной производительности колеса.

Таблица 1 показывает типичное число концентрации и эквивалентный объемный процент, который представляет концентрация. Производители колес имеют разные рецепты концентраций для разного размера зерен, и концентрации выше 100 коммерчески доступны.Если желательны более высокие концентрации, желательно проконсультироваться с производителем колеса.

Глубина резания

Чем крупнее (больше) размер алмазного зерна в круге, тем больше открытые зерна выступают из круга. Глубина резания круга должна составлять примерно 60-80% высоты обнаженного зерна (см. Рисунок 4).

Если круг загружается в материал, имеющий DOC, равный высоте обнаженного зерна, то будет выделяться значительное количество тепла, что приведет к большему повреждению подповерхностного слоя.Кроме того, оптимальный поток охлаждающей жидкости к шлифовальной поверхности будет нарушен из-за сжатия пространства между кругом и материалом заготовки. DOC, превышающий высоту открытых зерен, вызывает чрезмерное нагревание. Это приведет к повреждению материала или колеса.

Таблица 2 показывает размер зерна в микронах и дюймах, а также ожидаемую чистоту поверхности, которую должен придавать конкретный размер зерна. В правильно обработанном круге не менее 35% обнаженных алмазных частиц должны выступать из поверхности связки.Следовательно, исходя из данных в таблице 2, алмазный круг с зернистостью 220, имеющий типичный размер зерна 66 микрон (0,0026 дюйма), должен иметь 35% открытой высоты, или 23 микрона (0,0009 дюйма). Тогда DOC должен составлять 60-80% открытой высоты зерна, или приблизительно 15 микрон (0,0006 дюйма).

Расход охлаждающей жидкости

Целью охлаждающей жидкости является отвод тепла от заготовки путем смазывания поверхности раздела заготовка-колесо, чтобы возникло меньшее трение и, как следствие, меньше выделяемого тепла. Охлаждающая жидкость также помогает снизить износ колес и улучшить качество поверхности, а также смыть стружку и минимизировать повреждение поверхности.Принято считать, что более высокий расход охлаждающей жидкости приводит к лучшему отводу тепла.

Фактически, лучший отвод тепла является результатом скорости потока, а не расхода. Следовательно, повышение скорости охлаждающей жидкости до соответствия скорости вращения круга необходимо для того, чтобы охлаждающая жидкость могла переноситься на поверхность шлифования через поры в круге. В идеале скорость охлаждающей жидкости должна соответствовать 80-110% скорости колеса:

V

_{охлаждающая жидкость} = (от 80 до 110%) x V _колесо

Это соотношение может быть достигнуто за счет давления насоса и общей площади используемого сопла при условии, что насос может подавать поток галлонов в минуту, необходимый для достижения требуемой скорости. Было сказано, что, если бы можно было выполнить операцию полностью погруженного измельчения, высокоскоростной поток все же лучше отводил бы тепло от поверхности измельчения.

Свести к минимуму урон

Следующие известные параметры измельчения могут минимизировать эффект подповерхностного повреждения хрупкого материала. Опытный шлифовальный станок может отклоняться от некоторых из этих параметров, но при этом должен соблюдать осторожность. Такая осторожность необходима, потому что хрупкий материал не прощает ошибок, когда шлифовальные нагрузки превышают прочность материала: возникнут трещины.Однако серьезность таких трещин можно ограничить только с помощью правильной техники шлифования.

Список литературы

Фотографии и иллюстрации использованы с разрешения The Grinding Doc, Джеффри А. Бэджер, доктор философии, эксперт по шлифованию, независимый консультант, Остин, Техас, «Книга шлифования» и «Живописная одиссея, части I и II. , ”Режущее инструментальное машиностроение.
Ширер, Томас Р., «Алмазный круг
, шлифование 101», журнал Ceramic Industry
, июнь 2006 г., стр.17-20.

← Вернуться к новости

Технология обработки материалов для производства мягких ферритов

Дипак Бхалла ¹, DK. Сингх ², Свати Сингх ¹, Дипти Сет ³

¹ Инженерный колледж ACME, Мураднагар, Газиабад, Индия

² Отделение машиностроения, Инженерный колледж МММ, Горакхпур, Индия

³ Отделение прикладных наук, Радж Кумар Гоэль, Инженерный колледж Гхакху, Индия

Для корреспонденции: Дипак Бхалла, Инженерный колледж ACME, Мураднагар, Газиабад, Индия.

Электронная почта:

Аннотация

В этой статье были предприняты попытки подробно объяснить метод производства марганцево-цинковых (Mn-Zn) мягких ферритов, а также способы их использования и применения.Тот же метод применим и к никель-цинковым (Ni-Zn) и литий-титановым (Li-Ti или микроволновым) ферритам. Показана блок-схема процесса. Были объяснены производственные этапы, такие как смешивание порошков, прокаливание порошка, измельчение порошка, изготовление гранул, прессование компонентов, спекание в туннельной печи или коробчатой печи и обработка на шлифовальном станке с вращающимся столом. Обсуждается влияние атмосферы (кислорода) при спекании компонентов при высокой температуре. Также обсуждались температурные профили муфельной печи и туннельной печи.Изменение температуры внутри муфельной печи (900 × 900 × 800 мм) исследовалось с помощью скользящей термопары. Градиент температуры в объеме печи нанесен на график. Математическая связь была найдена с использованием уравнения аппроксимации кривой. Сопоставлены фактические и математические результаты.

Ключевые слова: Мягкие ферриты, Обработка, Температура, Печь, Спекание

Цитируйте эту статью: Дипак Бхалла, ДК.Сингх, Свати Сингх, Дипти Сет, «Технология обработки материалов для производства мягких ферритов», Американский журнал материаловедения , Vol. 2 № 6, 2012, с. 165-170. DOI: 10.5923 / j.materials.20120206.01.

1. Введение

Ферриты — это плотные однородные керамические материалы, используемые в качестве сердечника в трансформаторах для электронных устройств.

Ферритовые сердечники также используются в качестве индукторов и электромагнитов в электромеханической и электронной промышленности.Диапазон рабочих частот этих трансформаторов может варьироваться от 100 Гц до 2,5 ГГц или даже больше. Они жесткие и хрупкие по своей природе. Они выражаются молекулярной формулой MFe ₂ O ₄ (где M представляет собой оксид двухвалентного металла). Когда феррит содержит два или более металлических иона в M Positing, он называется смешанным ферритом. Такие как марганец-цинк (Mn-Zn) и никель-цинк (NI-Zn).

Ферриты имеют огромное преимущество в том, что они обладают лучшими свойствами, такими как высокое электрическое сопротивление, что приводит к низким потерям на вихревые токи в широком диапазоне частот по сравнению с другими типами магнитных материалов.Другими характеристиками являются высокая проницаемость и температурная стабильность, низкая стоимость, малый объем (занимает меньше места), высокая стабильность относительно температуры.

температура, влажность и давление. Сложные геометрические формы возможны для крупномасштабного производства.

Ферриты могут быть серебристо-серыми или черными. На механические и электромагнитные свойства ферритов могут влиять условия рабочего процесса, такие как состав сырья, температура, атмосфера спекания, давление прессования, тип шлифования и обработки и т. Д.Есть два типа ферритов — (i) мягкие ферриты и (ii) твердые ферриты (постоянные магниты).

Ниже показаны несколько мягких ферритовых компонентов:

Рис. ure 1 . Ферритовые компоненты

Важность мягкого феррита очевидна, поскольку он проявляется в широком спектре приложений, таких как сердечники трансформаторов -TV, сердечники мобильных телефонов, стационарные телефоны, счетчики осей железных дорог, громкоговорители / музыкальные системы, Материалы с высокими потерями дБ для микроволновых печей, электронных трансформаторов, в качестве сердечника, используются для высокочастотных приложений в диапазоне от 100 Гц до 2.

4 гига Гц, регулируемые катушки индуктивности, магнитные цепи для устройств малой и высокой мощности, счетчики энергии, волновод и антенна радара, стратегическое оборонное применение, такое как микроволновые ферриты, используемые в фазовращателях (для ракет) и антенны радара.

Согласно Hitoshi Saita [1], магнитный ферритовый материал на основе Mn-Zn до сих пор использовался в основном в качестве трансформаторного материала для устройств связи и источника питания. В отличие от других магнитных ферритовых материалов, магнитный ферритовый материал на основе Mn-Zn отличается высокой плотностью магнитного потока насыщения, высокой проницаемостью и небольшими потерями мощности при использовании в качестве трансформатора и добавлением SiO. ₂, CaO может снизить потери мощности.Кроме того, исследуются различные добавки с целью дальнейшего снижения потерь мощности.

Однако на потерю мощности в значительной степени влияет небольшое количество примесей, загрязненных в процессе производства магнитного феррита, или небольшое количество примесей, содержащихся в сырье.

2. Эксперименты

Ниже приведены основные этапы производства мягких ферритовых компонентов:

Смешивание порошков

Предварительное спекание

Мокрое измельчение порошков

Распылительная сушка

Прессование гомогенной смеси для получения желаемой форма

Спекание в печах туннельного типа (температура 1400 ℃)

Обработка спеченного продукта для получения конечного продукта.

Типичная технологическая схема производства мягкого феррита показана ниже:

Рис. ure 2 . Этапы процесса производства мягкого феррита

Было обнаружено, что потеря массы материала от смешивания сырья до восстановления спеченных компонентов составляла порядка 50%. Конечно, общие потери процесса до 20% неизбежны [2].

2.1. Смешивание порошков

В процессе смешивания соли металлов (в форме оксидов или карбонатов) проверяются на чистоту (в миллионных долях) с помощью химического анализа.

Для производства ферритовых сердечников необходимо сырье высокой чистоты, обеспечивающее хорошие механические и магнитные свойства.

Влажное перемешивание (вода, используемая в качестве среды) для партии 2 кг выполняется со следующими данными:

(i) Вес сухих порошков (оксид железа, диоксид марганца и оксид цинка)

= 2,0 кг.

(ii) Масса деионизированной воды

= 5 кг

(iii) Время перемешивания

= 8 часов

Через 8 часов. После перемешивания суспензию сушат в печи при 150 ℃ в течение ночи, что дает сухой и смешанный порошок.На рисунке 3 показан метод смешивания.

Рис ure 3 . Шаровая мельница для мокрого (на основе деионизированной воды) смешивания порошков и измельчения

2.2. Прокаливание порошков

После смешивания порошок прокаливают (предварительно нагревают) при температуре около 75% от конечной температуры спекания.

Некоторые производители превращают порошок в небольшие поддоны, чтобы уменьшить технологические потери при прокаливании.Прокаливание — это процесс предварительного обжига, при котором температура порошка повышается примерно до 940 ℃ (для типичного ферритного состава Mn-Zn) в атмосфере воздуха. Во время прокаливания карбонаты превращаются в оксиды, примеси испаряются, а усадка конечного продукта снижается до 17-18% вместо 20-21%, что снижает возможность образования трещин во время охлаждения спеченного продукта.

Принципиальная схема прокаливания представлена на рисунке. 4, где используется крысиная печь.Порошок подается с одного конца через бункер и собирается после прохождения через печь.

Рисунок 4 . Прокаливание (предварительное спекание) во вращающейся печи

2.3. Измельчение

Мокрое измельчение выполняется в шаровой мельнице, как показано на рисунке.

3. Эта операция аналогична мокрому перемешиванию с той лишь разницей, что время работы шаровой мельницы составляет от 20 до 24 часов вместо 8 часов, чтобы обеспечить уменьшение размера частиц до 2-16 мкм.После мокрого помола кашицу сушат в печи.

Прокаленные (предварительно обожженные) и спеченные ферриты M-Zn могли достигать максимальной плотности (4,95 г / см ³), а средний размер зерна составлял 8-10 мкм. с чистой ферритной фазой. Флавин Э. [3] заявлено, что высокочастотная проницаемость зависит от размера частиц.

2.4. Изготовление гранул

Из этого мелкодисперсного, смешанного и высушенного ферритного порошка гранулы получают вручную или с помощью распылительной сушилки.Для партии 200 кг гранулы производятся с использованием распылительной сушилки, а для небольших партий гранулы производятся вручную.

Рисунок 5 . Распылительная сушка для приготовления гранул

При использовании распылительной сушилки ферритная суспензия пропускается через двухжидкостное сопло, как показано на рисунке.

В качестве связующего используется поливиниловый спирт (ПВА). Глицерин используется для смазки, а вода используется для увлажнения.Все эти ингредиенты однородно смешиваются по отдельности. Для партии 200 кг. количество добавок указано ниже:

поливиниловый спирт = 1,50 кг.

Вода / спирт = 8,0 кг.

Глицерин = 1,0 кг.

Размер ячеек гранул = от 40 до +150 (британский стандартный размер зерна).

Вышеупомянутая комбинация добавляется медленно и в два или три этапа в ферритовый порошок. Порошок тщательно перемешивают в аттриторах с образованием суспензии. Затем материал пропускается через сетку зернистостью -40 и +150.Таким образом, частицы порошка превращаются в гранулы.

Рисунок 6. Пресс для прессования порошков

2.5. Прессование

Следующий этап — формирование детали. Формование или прессование производится на механическом, гидравлическом или изостатическом прессе.

Мощность пресса составляет от 2 до 100 тонн в зависимости от площади поперечного сечения детали. Давление держится от 1 тонны до 1,5 тонны на квадратный сантиметр.В процессе прессования получается деталь желаемой формы. Стержни можно прессовать также методом экструзии.

Прессование в закрытой матрице выполняется с использованием одновременного действия верхнего и нижнего пуансонов в полости матрицы, так что достигается однородная плотность. С помощью сборок прессового инструмента можно прессовать стержни очень сложной формы. Высоту зеленого компонента можно регулировать, изменяя заливку штампа. Согласно Дитмару Хольцу. [4] Однородность профиля плотности вдоль прессовки связана с возможностью развития трещин и деформации продукта во время спекания, что, очевидно, означает ухудшение его плотности и проницаемости.

2.6. Спекание

Это очень важный этап производства ферритов. На этом этапе продукт приобретает свои окончательные магнитные и механические свойства.

Спекание марганцево-цинковых ферритов требует контроля времени, температуры и атмосферы на каждой фазе цикла спекания. Спекание начинается с постепенного нагревания от комнатной температуры до примерно 800 ℃, поскольку на этом этапе из продукта выгорают примеси, остаточная влага, связующие и смазочные материалы.Атмосфера на этом этапе цикла спекания — воздух.

Температура дополнительно повышается до конечной температуры спекания от 1325 до 1375 ℃, в зависимости от состава материала. При повышении температуры в печь вводится неокисляющий газ, азот, чтобы снизить содержание кислорода в атмосфере печи. Во время цикла охлаждения снижение давления кислорода очень важно для получения высококачественных ферритов Mn-Zn. Спекание никель-цинковых и литиево-титановых ферритов происходит при более низких температурах, в диапазоне 950-1250 ℃.Этот материал можно спекать в атмосфере воздуха. Во время спекания ферритовые детали усаживаются (от 15 до 17%) до конечных размеров. Изменение механических размеров составляет порядка ± 2% от основных размеров детали.

Topfer J [5] отметил, что свойства ферритов Mn Zn и потери зависят от чистоты сырья, влияния добавки и процесса спекания.

Влияние добавок Zn и Ti приводит к резкому изменению температуры Кюри примерно на 10–12 ℃ на каждый атомный процент Zn и Ti, введенных в решетку позвоночника, в то время как скорость охлаждения изменяет поведение магнитной проницаемости в зависимости от температуры около точка Кюри, как обсуждал Miclea C [6].

Рисунок 7 . Туннельная печь для спекания ферритовых компонентов

Принципиальная схема процесса спекания в туннельной печи и соответствующий температурный профиль показаны на рисунке. 7 и 8 соответственно.

Вносимые / возвратные потери стержней фазовращателя могут быть устранены путем отжига готовых компонентов при температуре 800 ℃ в течение 2 часов. время замачивания. Это тот случай, когда значения ухудшаются из-за длительного неиспользования готовых компонентов или возникновения механических / магнитных внутренних напряжений по какой-либо причине [7].

Рисунок 8 . Профиль температуры и атмосферы

Маучок R [8] также исследовал этап процесса выгорания связки для MnZn-ферритовых материалов, чтобы объяснить происхождение трещин выгорания связки, которые возникают во время спекания ферритов Mn-Zn. Реакция выгорания связки распространялась на температурные области, где одновременно происходило окисление ферритового материала. В таких условиях окисление связки было более благоприятным по сравнению с окислением феррита до тех пор, пока не завершилось окисление связки с выгоранием.Как следствие, окисление феррита происходило при более высоких температурах и более высоких скоростях реакции. Соответственно, степень усадки материала также была увеличена, что способствовало образованию дефектов и возможному развитию трещин внутри изделий. Когда рассматривались ферритовые изделия больших размеров, развитые температурные градиенты по всему телу обеспечивали зависимость этих реакций от положения, что приводило к развитию высоких напряжений и, в конечном итоге, к растрескиванию изделия.

2.7. Обработка и доводка

Механическая обработка выполняется для получения заданных размеров путем шлифовки этих стержней алмазным кругом. Эта операция не является обязательной. Ферритовые сердечники шлифуются с помощью алмазных шлифовальных кругов, которые обычно имеют чашеобразную форму. Используемые станки представляют собой шлифовальные станки с вертикальным шпинделем и вращающимся столом, как показано на рисунке. 9. Хотя основные магнитные свойства достигаются во время спекания и не могут быть изменены, лучшая обработка поверхности сопрягаемых поверхностей обеспечивает лучшие магнитные характеристики ферритовых сердечников.Таким образом, притирка сопрягаемых поверхностей важна для надлежащего контроля плоскостности и степени чистовой обработки сопрягаемых поверхностей.

Для обработки ферритовых сердечников используются следующие типы шлифовальных кругов:

Шлифовальный круг из карбида кремния

Шлифовальный круг на металлической связке с алмазной пропиткой

Шлифовальный круг на полимерной связке с алмазной пропиткой

Смола и металл (резмет) Алмазный шлифовальный круг на связке

Алмазный шлифовальный круг на гальванической связке

Шлифовальный круг с кубическим нитридом бора (CBN)

В качестве охлаждающей жидкости используется в основном вода.

Использование охлаждающих жидкостей позволяет избежать трещин в сердечниках.

Рисунок 9 . Обработка на шлифовальном станке с вращающимся столом

2.8. Проверка качества

Физический осмотр выполняется для проверки компонентов на отсутствие трещин. В то же время гарантируется, что компоненты не имеют коробления, которое может появиться во время спекания или механической обработки. Затем размеры проверяются по чертежу с помощью штангенциркуля, микрометра, высотомера или глубиномера и т. Д.Проверяются электрические свойства, такие как удельное сопротивление, проницаемость, значение A _L, параметры петли B-H (кривая гистерезиса), намагниченность насыщения, температура Кюри.

3. Результаты и обсуждение

Жесткие и мягкие ферриты играют доминирующую роль в магнитных материалах и производятся в значительных количествах.

Хотя оба класса материалов, марганец-цинк и никель-цинк, используются в различных областях, параметры для использования имеющихся в настоящее время качеств материалов не соответствуют тем, которые желают разработчики системы.В результате исследования и разработки как в промышленности, так и в институтах приложили большие усилия для разработки новых классов ферритовых материалов. После краткого ознакомления со свойствами ферритов Mn-Zn и вкладом, определяющим потери, мы представляем сложные вопросы, такие как чистота сырья, влияние легирующей добавки и процесс спекания, с точки зрения их влияния на мягкость. свойства феррита. [8]

Из многих параметров процесса был изучен эффект изменения температуры внутри муфельной печи и обнаружено, что максимально допустимое изменение температуры внутри муфельной печи объемом 900 × 900 × 800 мм было исследовано с помощью скользящей термопары и стяжное кольцо, как показано в Таблице 1.Это приближалось к 20 ℃. Это изменение отвечает за отклонение компонентов по механическим и магнитным свойствам.

Рисунок 10 . Температурный градиент в муфельной (коробчатой) печи

Таблица 1 . Значения глубины печи, высоты печи и соответствующей температуры

График построен, как показано на рисунке.10 между глубиной топки, высотой топки и соответствующей температурой в этой конкретной точке. Уравнение было адаптировано для получения определенной температуры в определенном месте внутри муфеля печи с использованием программного обеспечения LAB Fit. Уравнение выглядит следующим образом:

Y = A * EXP (B * X2 + C * X1 ** 2)

Где, A = 985,9, B = 0,5987 × 10 ^-5 и C = 0,9071 × 10 ^{— 8}

Из таблицы 1 видно, что значения, вычисленные по приведенному выше уравнению подбора кривой, ближе к фактическим измеренным значениям температуры.

4. Выводы

В современной электронике ферриты пользуются огромным спросом. Инженеру-проектировщику электронных схем очень важно знать технологию производства этих ферритов. Области применения: прикладная электроника, преобразование энергии, связь, компьютеры, приборостроение и физика высоких энергий. Состав сырья, его источник и этапы процесса сильно влияют на магнитные свойства этих ферритов и их формы.Чтобы выбрать правильный материал и форму, понимая вышеупомянутый процесс и детали производства, инженер-конструктор будет учитывать ограничения, с которыми сталкиваются производители, и будет выбрана правильная форма и размер сердечника. Эти производственные детали также пригодятся начинающему предпринимателю при создании завода по производству мягкого феррита. Кроме того, это очень полезно для ученых-исследователей в области прикладной электроники и изучения новых возможных областей исследований.Это также улучшит качество существующих производителей феррита.

Изменение механических и магнитных свойств феррита или подобных керамических компонентов, спеченных в печи, всегда оставалось проблемой. Фактическая температура меняется, потому что положение термопары (которая считывает температуру) и положение компонентов различаются. Чтобы найти решение этой проблемы, был исследован температурный градиент в объеме печи. Это очень полезно, потому что математическое уравнение было приспособлено для прогнозирования и определения точной температуры в конкретной точке в объеме печи для прецизионного спекания.

Каталожные номера

[1]	Hitoshi Saita, Tomofumi Kuroda, Naoyoshi Sato (2002), «Магнитный ферритовый материал и метод его производства», Патент США 6402979
[2]	Bhalla Deepak, SK Aggarwal et al. (2010), «Производство марганцево-цинкового мягкого феррита методом порошковой металлургии». Открытый журнал материаловедения (международный) Том 4, стр.26-3
[3]	Flavin E, F. Boust, Onera OM, 1996, «Экспериментальное исследование высокочастотной проницаемости в ферритовых композитных материалах», Труды Седьмой Международной конференции по ферритам, Конференц-центр Бордо, Франция , стр. 453
[4]	Дитмар Хольц и др., 2007, «Промышленный количественный контроль характеристик прессования высушенных распылением гранул MnZn-феррита» Журнал Американского керамического общества, том 90, выпуск 6 июня 2007 страницы 1780-1786
[5]	Topfer J, Schops W, Nauber P et al (1999) «Современные тенденции развития производства и применения магнитомягких ферритовых материалов», Международный форум керамики, том 76 с. 49-55
[6]	Miclea C, Tanasoiu C, CF Miclea, et al (2005), «Мягкие ферритовые материалы для магнитных датчиков температуры и приложений» Journal of Magnetism and Magnetic Materials, volume 290-291, па RT 2, апрель 2005 г. , страницы 1506-1509
[7]	Бхалла Д., Кайкер С.К., Аггарвал С.К. (2008 г.), «Технологии производства литий-титановых ферритов», Труды 10-й Международной конференции по ферриты, Чэнду, Китай, стр. 321-324
[8]	Маучок Р. и В.Т. Заспалис (2000), «Взаимодействие процесса выгорания связующего материала во время спекания ферритов Mn-Zn», Журнал Европейского керамического общества, том 20, выпуск 12, ноябрь 2000 г., страницы 2121-2127

Таблица соответствия зернистости | Хамер

Таблица соответствия зернистости

Таблица соответствия зернистости Fepa и ГОСТ

Обозначения зернистости абразива по международному ИСО (ISO8486-1,2 ISO 6344-1,2) и российскому стандарту ГОСТ 3647, кроме алмаза и нитрида бора.

Обозначения зернистости абразива по международному ИСО (ISO8486-1,2 ISO 6344-1,2) и российскому стандарту ГОСТ 3647, кроме алмаза и нитрида бора.

Соответствие размера абразивного зерна ГОСТ и FEPA

Таблица соответствия размера абразивного зерна в стандарте ГОСТ и FEPA

Размеры абразивного зерна

Перевод зернистости абразивного материала из русской системы в международную

Таблица зернистости шлифматериалов

Таблица зернистости шлифматериалов

Зернистость шлифовальных кругов таблица

Зернистость абразивных кругов

Зернистость отрезных кругов

Зернистость отрезных кругов имеет свою классификацию:

Зернистость шлифовальных кругов таблица

(PDF) Последние разработки в области измельчения передовых материалов

(PDF) Многоцелевая оптимизация для шлифования стали AISI D2 с Al2O3 колесо под MQL

Сила шлифования и измеренная температура поверхности

Удаление металла

Шероховатость и топография шлифованной поверхности

Микроструктура поперечного сечения

Остаточные напряжения на поверхности земли

Простая процедура измельчения образцов растений и почвы на валковой мельнице

Шлифовка хрупких материалов — Aggressive Grinding Service, Inc.

Удаление материала

Параметры шлифования

Крепление колеса

Форма и концентрация зерна

Глубина резания

Расход охлаждающей жидкости

V

Свести к минимуму урон

Технология обработки материалов для производства мягких ферритов

1. Введение

2. Эксперименты

2.1. Смешивание порошков

2.2. Прокаливание порошков

2.3. Измельчение

2.4. Изготовление гранул

2.5. Прессование

2.6. Спекание

2.7. Обработка и доводка

2.8. Проверка качества

3. Результаты и обсуждение

4. Выводы

Каталожные номера

Leave a Reply Отменить ответ