13.4.1 Vật liệu làm hạt mài.
Vật liệu dùng làm hạt mài có ở thiên nhiên và nhân tạo.
Vật liệu nhân tạo như: cacbitsilic và cácbitbo. Hạt mài bằng kim cương có loại nhân loại nhân tạo và cũng có loại thiên nhiên.
Độ cứng tế vi của một sớ vật liệu hạt mài như sau:
Kim cương 98690 N/mm2
CacbitBo 36300 – 48 070 N/mm2 CacbitSilic 29460 N/mm2
Corum điện 20200 N/mm2
Corum điện được hình thành từ Oxit nhôm Al2O3 luyện từ bocxit có ba loại:
corum điện thường, corum điện trắng, corm đơn tinh thể.
+ Corum điện thường (Cn) được dùng phổ biến nhất thường có các màu thay đổi nâu sẫm đến hồng.
+ Corum điện trắng: (Chương trình) có chất lượng tốt hơncorm điện thường vì có chứa tỷ lệ Oxit nhôm cao hơn khoảng 97 – 98,5%.
+ Corum đơn tinh thể có độ bền và có tính cắt cao. Thành phần Oxit nhôm 97 – 99%.
Phạm vi sử dụng:
Corum điện thường dùng làm đa mài để mài thô bán tinh và tinh thép, gang dẽo hay dụng cụ bằng thép dụng cụ.
Corum điện trắng dùng cho nguyên công mài bán tinh và tinh các thép cứng cũng như cũng như mài sắc dao cắt bằng thép dụng cụ.
Cacbuasilic là hợp chất giữa Silic và cacbon ( ở nhiệt độ 2200 – 23000C).
có hai loại cacbuasilic xanh chứa 98 – 99% Silic và cacbuasilic đen chứa 97 – 98 % Silic.
Chất lượng cacbuasilic xanh tốt hơn vì chứa nhiều silic hơn. cacbuasilic xanh dùng để mài sắc dao HK cứng, dao sứ. cacbuasilic đen dùng để gia công vật liệu có giới hạn bền thấp và các kim loại dẽo, gang xám, nhôm, đồng, vật liệu phi kim loại.
CacbicBo cứng và giòn hơn cacbitsilic. Nó gồm 70 – 90% B4C còn lại là Bo, graphit và các tạp chất khác.
Kim cương dùng để mài sa9c1 mài bóng dao hợp kim cứng cũng như mài các vật liệu có độ cứng cao.
13.4.2 Chất kết dính.
Việc liên kết các hạt mài để tạo hình dáng và kích thước của đá mài là nhờ chất kết dính.
Hiện nay chất kết dính được dùng phổ biến nhất làhai loại vô cơ ( Keramic) và hữu cơ (Bakelit và Vunganhit).
+ hất kết dính Keramic (G).
Chất kết dính Keramic được tạo từ đất sét trắng chịu lửa, Spat và hoạt thạch, đôi khi còn thêm vào phấn, thạch anh, nước thuỷ tinh. Đá mài có chất kết dính Keramic có độ bền hoá học cao, chịu được ẩm và nhiệt độ cao, đảm bảo được prôfin của đá mài. Nhưng đá mài này làm việc với tốc độ thấp Vđ 35mm/s và có nhược điểm là độ giòn cao..
+ Chất dính kết Bakelit (B).
Là chất nhựa nhân tạo chế tạo từ nhựa Cacbonic và Fomalin, nên có thể làm việc ở tốc độ căt lớn đến 50m/s, ở một số trường hợp đặc biệt có thể đến 70m/s. ở nhiệt độ trên 1800, chất dính kết Bakelit mất tính bền của nó. Vì vậy đá mài kiểu này không chịu được nhiệt độ cao, đồng thời không chịu được tác dụng của kiềm, cho nên trong dung dịch trơn nguội độ kiềm không được quá 1.5.
+ Chất kết dính vunkahit (V) gồm 70 cao su và 30 lưu huỳnh. Đá mài có chất kết dính vunkahit có độ bền và tính đàn hồi cao hơn cả đá Bakelit, ngoài ra nó còn giữ được tốt prôfin của đá, vì vậy chất dính Vunkahit được dùng để chế tạo đá mài định hình và các loại đá cắt đứt có chiều dày mỏng 0.3 ÷ 0.5mm (với đường kính 150 ÷ 200mm).
Nhược điểm của đá mài này là độ xốp kém, mặt đá bị lì nhanh , chịu nhiệt kém (ở nhiệt độ >2000C Vunkahit bị cháy) nên khi sử dụng nhất thiết phải dùng dung dịch nguội lạnh. Ở nhiệt độ 150oC Vunkahit bị mềm ra, hạt mài dễ ấn sâu vào chất kết dính, áp lực của hạt mài lên bề mặt gia công giảm, nên được sử
dụng trong các nguyên công mài bóng, mài tinh.
13.4.3 Độ hạt của đá mài.
Cỡ hạt đặc trưng cho kích thước của hạt mài. Phân loại kích thước hạt mài bằng cách cho chúng lần lược lọt qua các lỗ của các rây từ to đến nhỏ. Theo kích thước lỗ rây mà người ta phân loại độ hạt của hạt mài.
Đối với bột mài xác định bằng kích thước hiển vi hay bằng phương pháp mlắng động trong nước.
Tiêu chuẩn liên xô qui định như sau:
Hạt mài có cỡ hạt từ 200 - 16m Hạt mài có cỡ hạt từ 12 - 3m
Hạt mài có cỡ hạt mịn từ M40 – M5
Dưới đây là kích thước của hạt mài tương ứng với cỡ hạt của nó:
Cỡ hạt Kích thước của lỗ rây m 200 2000 – 2500
100 1000 – 1250 50 500 – 630 32 315 - 400 25 250 – 315
16 160 – 200 M40 40
M5 5
Lựa chọn cỡ hạt của đá mài tuỳ theo mđộ chính xác và độ nhẵn bề mặt gia công, tính chất vật liệu gia công và diện tích tiếp xúc của bề mặt đá với bề mặt chi tiết gia công.
Khi mài thô nên dùng đá mài có cỡ hạt lớn hơn khi mài tinh. Khi gia công kim loại mềm và dẽo, để tránh đá bị tránh cùn, nên chọn đá mài có cỡ hạt lớn.
Khi gia công kim loại hay vật liệu cứng,dùng đá mài có cở hạt bé. Diện tích tiếp xúc giữa đá màivà chi tiết gia công càng lớn đá mài càng cần có hạt lớn.
13.4.4 Độ cứng.
Trong thời gian làm việc, hạt mài bị cùn đi, lực tác dụng vào hạt mài tăng lên, đến mức nào đó có thể làm cho hạt mài tróc ra khỏi bề mặt đá mài.
Độ cứng của đá mài là khả năng chống lại sự tróc của hạt mài, trong thời gian làm việc. Đá mài gọi là mềm khi hạt mài dễ tróc ra và đá mài cứng khi hạt mài khó tróc hơn.
Trong thời gian làm việc,hạt mài bị cùn đi , lực tác dụng vào hạt mài tăng lên, đến mức nào đó có thể làm cho hạt mài tróc ra khỏi bề mặt đá mài.
Độ cứng của đá mài là khả năng chống lại sự tróc của hạt mài, trong thời gian làm việc. Đá mài gọi là mềm khi hạt mài dễ tróc ra và đá mài cứng khi hạt mài khó tróc hơn.
Theo tiêu chuẩn Liên Xô, quy định các cấp tốc độ cứng đá mài như sau :
Độ cứng mài Ký hiệu
Mềm –M M1,M2,M3
Mềm vừa –CM MV1,MV2
Trung bình –C TB1,TB2
Cứng vừa- chi tiết CV1,CV2,CV3
Cứng –T C1,C2,C3
Rất cứng –T RC1,RC2,RC3
Đặc biệt cứng - ĐC1,ĐC2
Trong từng nhóm độ cứng, độ cứng tăng dần theo thứ tự 1, 2, 3
Đá mài có chất kết dính Keramic và Bakelit được chế tạo với tất cả các cấp độ cứng nêu trên. Đá mài có chất dính kết Vunkahit chỉ chế tạo các cấp độ cứng MV, IB, GV, C.
Độ cứng của đá mài được đo bằng phương pháp: Phun cát (với áp suất 1.5at), khoan lõm vào mặt đá mài (tác dụng tải trọng lên mũi khoan 25 ÷ 35kg) và ấn lõm vào mặt đá mài bằng bi thép đường kính 6.35mm (theo chiều sâu của vết lõm để xác định độ cứng). Tuy nhiên các phương pháp trên chưa biểu hiện hoàn toàn khả năng làm việc của đá mài. Thường đánh giá chất lượng đá mài là
tuổi bền của đá hoặc lượng tiêu hao khi cắt đi được 1cm3 vật liệu gia công. Khi mài vật liệu càng cứng, hạt mài mòn càng nhanh cần chọn đá mài mềm, (để hạt mài dễ tróc ra tạo khả năng tự mài sắc một phần) và ngược lại vật liệu gia công càng mềm ,cần chọn đá mài có độ cứng` cao hơn, khi mài vật liệu dẽo (nhôm, đồng…)ngoài hiện tượng mòn các hạt mài, mặt đá mài còn bị lì đi … (do phoi bịt kín các khe hở giữa các hạt) do vậy cần chọn đá mềm. Mặt tiếp xúc giữa đá mài và các chi tiết gia công càng lớn, hạt mài mòn càng nhanh cần chọn đá mài càng mềm.