چرخ سنگ زنی و مواد تشکیل دهنده آن ها

امروزه چرخ های سنگ زنی تقریبا در هر کارخانه ای یافت می شود. آن ها برای برش فولاد و سنگ، تیز کردن چاقوها، نوک مته ها (سر مته) و بسیاری از ابزار های دیگر و یا برای تمیز کردن و آماده سازی سطوح برای نقاشی یا آبکاری مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع مختلف چرخ سنک زنی که مورد استفاده قرار می گیرند

چرخ های سنگ زنی از ساینده های معدنی طبیعی یا مصنوعی که بوسیله چسب در قالب به یکدیگر متصل شده اند ساخته می شوند. آن ها در اشکال مختلفی مانند : دیسک های تخت، استوانه ای، کاسه ای، بشقابی، فنجانی، مخروطی و چرخ هایی با پروفیل برش در محیط پیرامونش موجود می باشند.

مثال تصویری از ساختمان چرخ سنگ زنی که نشان دهنده ساختار، شکسته شدن و خوردگی می باشد

برای ساختن چرخ های سنگ زنی ابتدا باید ذرات با یکدیگر مخلوط شوند، برخی از تولید کنندگان به سادگی تمام مواد را در یک میکسر مخلوط می کنند، برخی دیگر از مراحل جداگانه برای مخلوط کردن دانه های ساینده همراه با چسب استفاده می کنند، ساینده ها ی مرطوب به میکسر دوم که حاوی پودر مواد چسباننده است منتقل می شوند تا مواد با یکدیگر مخلوط شوند. در مرحله بعد مواد تشکیل دهنده ی مخلوط را در قالب می ریزند تا چرخ بوسیله پرس هیدرولیکی قالب گیری و فرم داده شود.

مخلوط کردن و قالبگیری چرخ سنگ زنی

مواد خام تشکیل دهنده چرخ سنگ زنی

ذرات ساینده و مواد چسبنده دو جزء مهم تشکیل دهنده چرخ سنگ زنی می باشند. اغلب افزودنی هایی با هم مخلوط می شوند تا چرخ سنگ زنی خاصی را ایجاد کنند که بتواند مواد مخصوص را به شکل مورد نظر در آورد. دانه های ساینده جزء اصلی هر چرخ سنگ زنی را تشکیل می دهند، سختی و شکنندگی (تردی) مواد ساینده تاثیر قابل توجهی بر رفتار (حرکت) چرخ خواهد داشت. افرادی که چرخ های سنگ زنی را طراحی می کنند ملاحظه کردند که شکنندگی دانه های ساینده یشان با مواد طبیعی که از زمین اسخراج می شود فرق دارد. به عنوان مثال، هنگامی که الماس به عنوان سخترین ماده شناخته شد، برای سایش فولاد مناسب نیست زیرا دستخوش واکنش شمیایی مخرب در طول فرایند برش می شود و این برای کاربید سیلیکون نیز محسوس است. از سویی دیگر، اکسید آلومنیوم، آهن و فولاد را بهتر از الماس و کاربید سیلیکون برش می دهد ، اما برای برش مواد غیر فلزی کمتر موثر است.

انواع رایج چرخ سنگ زنی : نوع a- سنگ تخت b- سنگ استوانه ای c- استکانی d- استکانی دهان گشاد f- e مرکز فشرده

در صورت انتخاب صحیح ساینده برای شکل دادن به یک ماده خاص شکنندگی آن در صورتی حفظ خواهد شد که زمینه بر خلاف ماده باشد (جنس دانه های ساینده با جنس قطعه سنگ زنی از لحاظ سختی فرق داشته باشد) ، زیرا سنگ زنی موجب می شود ذرات ساینده با شکستن به طور مرتب، خطوط یا گوشه های تیزی در سرتا سر فرایند سنگ زنی ایجاد کنند. که نشان دهنده تنها مشخصه ( ویژگی ) چرخ های سنگ زنی بوجود آمدن ابزارهایی است که خود در هنگام کار تیز می شوند.

با وجود اینکه ساینده های چسبیده شده که ابزارها را بوجود می آورند از مواد معدنی طبیعی ساخته شده اند، محصولات امروزی منحصرا از مواد ترکیبی ساخته می شوند. مواد چسباننده دانه های ساینده را در موقعیتی نگه می دارند که فضای آزادی بین آن ها وجود داشته باشد. تولید کنندگان چرخ های سنگ زنی متذکر شده اند که سختی چرخ نباید با سختی دانه ها ی ساینده اشتباه گرفته شود. مواد چسباننده که اجازه شکسته شدن مواد ساینده را به راحتی می دهند در رده بندی چسب های خاکی قرار می گیرند . چسب ها یی که محدود کننده شکنندگی دانه های ساینده می شوند به چرخ اجازه می دهند تا در مقابل نیرو های بزرگ مقاومت کنند در رده بندی چسب های سخت قرار می گیرند. عموما چرخ های خاکی (چسب خاکی) که به راحتی کنده می شوند، سطح پرداخت نامرغوبی را به وجود می آورند و طول عمر کوتاهی دارند. از طرفی دیگر، سنگ های سختر طول عمر بیشتر و سطح پرداخت بهتری می دهند، اما مقدار برداشت براده کم و در طی سنگ زنی حرارت زیادی تولید می کنند.

نحوه ی برداشت براده بوسیله دانه های ساینده

در چسب ها که ذرات ساینده را ثابت نگه داشته اند از انواع مختلف مواد آلی مانند : چسب لاستیکی، شلاک یا رزین، و مواد غیر آلی (معدنی) از قبیل خاک رس استفاده می شود. چسب های معدنی با ساختار شیشه ای یا متبلور (براق یا بی رنگ) در کارگاه های خانه ای مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که چسب های رزینی (صمغی) در بنایی (برش سنگ مرمر) یا برش فولاد مورد استفاده قرار می گیرند. عموما چسب های شیشه ای با دانه های کوچک تا متوسط در چرخ هایی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به دقت کار می باشد. چسب های رزینی با دانه های درشت برای خشن کاری (برداشت ماده زیاد) عملیاتی مانند ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند.

دانلود رایگان مدل های سه بعدی(SolidWorks,Catia,...) سری اول

بیشتر بخوانید

چرخ سنگ زنی علاوه بر ساینده ها و مواد چسباننده، اغلب شامل عناصر اضافی هستند که حفره های ریزی را در چرخ به وجود می آورند یا به طور شیمیایی به تیز شدن دانه ها کمک می کند. یکی از ویژگی های مهم چرخ های سنگ زنی این است که می توانند خلل و فرج های مختلف و دگرگونی را بوجود بیاورند که به مشخصه های برش چرخ سنگ زنی کمک می کند. خلل و فرج (تخلخل) نشان دهنده فضای آزاد داخل چسب است که اتاقی برای تراشه های کوچک فلز تراشیده شده و ساینده که در طول فرایند سنگ زنی تولید می شود، می باشد. تخلخل ها همچنین مسیرهایی برای حمل مایعات که جهت کنترل گرما و بهبود ویژگی های (مشخصه) برش در دانه های ساینده می باشند. بدون تخلخل و فاصله کافی بین ذرات ساینده، چرخ سنگ زنی می تواند بوسیله تراشه ها پر شده و برش درست متوقف گردد.

براده بر روی دانه های ساینده با بزرگ نمایی 50 برابر چرخ سنگ زنی

فراورده های مختلفی جهت افزایش تخلخل و فضای مناسب مورد استفاده قرار می گیرد. در گذشته خاک اره، پوست خرد شده آجیل ها (گردو، فندوق)، زغال کک استفاده می شد، اما امروزه از موادی که در طول فرایند پخت (به عنوان مثال موم نفتالین) تبخیر می شوند ترجیح داده می شود. برخی از چرخ ها ی سنگ زنی دارای مواد اضافی هستند که سنگ زنی را بهتر می کنند، که شامل ترکیبی از فسفر و کلر می باشند که باعث جلو گیری از جوش خوردگی ذره های فلزی شده و به طور کلی خواص برش را بهبود می بخشند.