Menneskeheden har kendt til slibemidler i årtusinder. Folk brugte sten og sand til at forme og slibe knive, spyd og pilespidser og fiskekroge. Det første slibemiddel var sandsten, hvor det aktive stofs rolle blev spillet af de mindste kvartskorn. Indtil opdagelsen af metalbearbejdningsmetoder gjorde dette slibende materiale det muligt for hele menneskehedens udvikling, siden da havde folk simpelthen ingen andre måder at fremstille værktøj til arbejde og våben på.
Hvad er det fra et fysisk synspunkt
Norm alt er slibemidler meget hårde mineraler, der er placeret i den øvre ende af Mohs hårdhedsskala - fra kvarts til diamant. Men selv bløde materialer kan udføre denne funktion. Svampe, bagepulver og frugtgruber kan med rette kaldes slibemidler. Vi møder dem dagligt, og deres betydning i en persons daglige liv er stor.
Hvilke processer kan de bruges i?
Slibende materiale kaldes det ofte ikke på grund af dets fysiske egenskaber, men på grund af brugsegenskaberne. Der er flere klasser af sådanne processer. Især i en sandblæsningsmaskine kan der anvendes det største antal materialer, som under normale forhold ikke har udt alte slibende egenskaber. Dette udstyr bruger en kraftig strøm af luft eller vand, hvori små partikler af nogle stoffer bevæger sig med stor hastighed. I nogle tilfælde bruges et slibende net, som spiller rollen som et chopperfilter.
Sandblæsningsmaskiner bruges til at polere og efterbehandle dele og færdige produkter. I dette tilfælde kan stort set ethvert slibende materiale tages: fra skaller af nødder og frø af frugtafgrøder, skaller af bløddyr og andet organisk materiale til de mindste stykker stål, slagger, glas eller endda bagepulver.
Hovedkomponenter
Kvartssand er det mest populære slibemiddel til sandblæsning af broer og andre stålkonstruktioner. I dette tilfælde forekommer meget effektiv rustfjernelse, hvilket markant øger holdbarheden af tekniske strukturer. Denne proces kræver slibemidler med høj densitet. Rengøring af metalstrukturer involverer som regel brug af trykluft. Den fungerer som en partikelaccelerator og har ingen yderligere ætsende effekt.
I nogle tilfælde kan vand dog også bruges. Især ved rengøring af betonstrukturer. Næsten alle strukturer bygget i kystzonen har periodisk brug for det. Faktum er, at et tykt lag af s alt og andre aggressive forbindelser vokser på deres overflade over tid. Ferskvand, hvortil det passende materiale (slibemiddel) tidligere blev tilsat, fjerner dem ikke kun fra betonen, men producerer også en "afs altning". Igen, denne handling øger bygningernes levetid markant.
Polering af færdige produkter
Polering er den vigtigste proces, hvor der er stor efterspørgsel efter slibemidler. Som regel bruges specielle pastaer eller bløde diske såvel som forbindelser baseret på syntetiske harpikser til at perfektionere færdige produkter eller nogle dele. Selv en simpel slibesvamp er efterspurgt. Ceriumoxid, diamant, kvarts, jernoxid og chromoxider er de mest almindeligt anvendte forbindelser i dag.
Novaculite (tæt kiselholdig sten) er også et godt råmateriale til fremstilling af polermaterialer. Ceriumoxid er det mest almindelige mineral, der bruges til at polere glas. Denne forbindelse ridser den ikke, men giver den en særlig glathed og glans. I de senere år er siliciumcarbid og syntetiske diamanter dog blevet brugt hyppigere til dette formål. Baseret på dem fremstilles et særligt dyrt og effektivt slibebånd. Den er meget velegnet til behandling af særligt "lunefulde" materialer.
Brug af magnetiske felter
I de senere år er flere og flere i branchen begyndt at praktisere processen med slibende slibning. Dette bruger ikke vand.under tryk og ikke trykluft: de mindste partikler af slibemidler svæver i et kraftigt magnetfelt, som danner "slibehjulet". Denne metode bruges i finmekanik, da den kan bruges til at polere eller slibe de dele, der norm alt er for dyre og/eller tidskrævende at bearbejde. Som slibemiddel anvendes oftest aluminiumforbindelser med de metaller, der har denne egenskab.
Magnetorheologiske poleringsmetoder
Med den rheologiske poleringsmetode bruges det "fysiske" slibeværktøj slet ikke. Materialer blandes med væsker, i hvis tykkelse de bevæger sig under påvirkning af elektriske felter. Denne metode minder meget om den ovenfor beskrevne og bruges også på nogle dele i finmekanik og lignende industrier.
Generelt er der i de senere år i stigende grad blevet brugt slibemidler blandet med væsker eller syntetiske harpikser i produktionen. Et godt eksempel er GOI fugtet slibepasta baseret på chromoxid. Den har været kendt længe, men først i de senere år har den fået særlig opmærksomhed. Årsagen er enkel - de lave omkostninger ved denne forbindelse og dens høje effektivitet ved polering. Derudover virker slibepastaen blidt på det forarbejdede materiale uden at ridse eller beskadige det.
Slibeskiver til vinkelslibere ("slibere")
De bruges ikke kun til polering. Slibemidler kan også skære særligt hårde materialer. For at gøre dette skal du bruge tynde slibeskiver lavet på basis af aluminiumoxid og phenolpladser. I sjældne tilfælde anvendes en metalslibeskive. Sådanne værktøjer er uundværlige, især ved udvinding af marmor i stenbrud. Faktum er, at dette mineral er meget tæt, det er svært at skære med almindelige save.
Som vi allerede har sagt, bruges aluminiumoxid, siliciumcarbid, kunstige diamanter og borcarbid til savning. De kan bruges til at lave en slibeskive, de bruges også til at danne specialsave til særligt holdbare materialer.
Vigtigste værktøjer, der bruges til industrien
Disse forbindelser er således nødvendige til at slibe, polere, skære materialer. Moderne industri bruger oftest et slibende værktøj af kunstig oprindelse. Årsagen til dette er de relativt lave omkostninger ved syntetiske stoffer. Forbindelser af naturlig oprindelse er meget dyrere. Disse omfatter aluminiumoxid, som vi gentagne gange har nævnt, samt siliciumcarbid, zirconiumdioxid og såkaldte superslibemidler (diamant eller bornitrid).
Undtagelser er sjældne og repræsenteres hovedsageligt af korund. Det er meget dyrt, og dets brug i produktionen er ret begrænset. I endnu sjældnere tilfælde bruges naturlige diamanter, der er uegnede til skæring på grund af deres ekstremt lille størrelse eller strukturelle defekter.
Udviklingen af industrielle slibemidler
Historien om industrielle slibemidler til slibeskiver begyndte med naturlige mineraler - kvarts og silicium samt korund. Det var i øvrigt sidstnævnte for første gang, der fik navnet "emery". Det var den første barslibende. Afvisningen af naturlige mineraler begyndte i første halvdel af det tyvende århundrede og var næsten fuldstændig afsluttet. Og pointen her var ikke kun de høje omkostninger ved naturlige materialer. Faktum er, at de alle har strengt definerede egenskaber, som ikke kan ændres på nogen måde. Syntetiske slibemidler, skabt under visse forhold, kan være helt anderledes og bedre egnet til at løse nogle atypiske opgaver.
For eksempel kan der gennem nye teknologier skabes en forbindelse med en partikelform, der ligner en chip. Dette materiale er ideelt til påføring af polerskiver på overfladen. Derudover kan der skabes helt nye materialer ved at kombinere for eksempel titaniumoxid med aluminiumsforbindelser. Disse slibemidler er ideelle til særligt hårde overflader.
Hvornår skete det "slibende gennembrud" i branchen?
Moderne produktion af slibemidler, herunder fremstilling af slibeskiver og smergelskind, er svær at beskrive på grund af massen af varemærker og patenter, som i mange tilfælde beskriver det samme produkt. Løsningen på sådanne kollisioner er enkel - på grund af de mindste forskelle i den kemiske sammensætning kan du registrere et nyt varemærke. Men hvad er grundlaget for syntetiske slibemidler, og hvornår fik industrien mulighed for at bruge dem i masseskala?
En virkelig betydningsfuld begivenhed var opdagelsen af siliciumcarbid, et mineral, der ikke findes i naturen. Skabelsen af syntetisk aluminiumoxid i 1890'erne stimulerede kun begyndelsen af forskning på dette område. I slutningen af 1920'ernesyntetisk aluminiumoxid, siliciumcarbid, granat og korund var de vigtigste industrielle slibemidler.
Men det virkelige gennembrud kom i 1938. Det var dengang, det blev muligt at opnå kemisk ren aluminiumoxid, som umiddelbart fandt den bredeste anvendelse inden for maskinteknik. Det blev hurtigt klart, at en blanding af zirkoniumoxid og aluminiumoxid var ideel til krævende skæreopgaver i særligt hårde metaller. Dette er et helt unikt slibepulver: det bevarer høj ydeevne, men er relativt billigt. I dag holdes håndfladen stadig af syntetisk aluminiumoxid, som har bibeholdt den oprindelige mikrokrystallinske struktur af bauxitråmaterialer. Især den unikke Cubitron™ blev skabt på denne måde, såvel som keramisk-baserede slibemidler under SolGel™-mærket.
Om "pigernes bedste venner"
Naturlig diamant er den ældste slibende sten. Det blev populært i 1930. Det var der to grunde til. For det første, indtil det år, var mængden af diamantudvinding simpelthen ubetydelig og kunne fysisk ikke dække industriens voksende behov. For det andet, på grund af den akutte følelse af forestående krig, begyndte mange lande hurtigt at lede efter måder at behandle wolframcarbid ved hjælp af maskiner. Dette stof bruges stadig til fremstilling af kerner til panserbrydende projektiler.
Problemet var den urealistiske hårdhed af dette materiale, som slibende behandling simpelthen ikke tog. En undersøgelse udført i 1960'erne af General Electric Companyførte til udviklingen af syntetiske diamanter. I sidste ende fører forskning på dette område til opdagelsen af kubisk bornitrid, CBN. Denne diamanthårde forbindelse er meget brugt til fremstilling af andre slibemidler, da den bogstaveligt t alt kan slibe hårdt stål til støv.
Selvfølgelig har alle disse slibende stoffer, ud over alle deres vidunderlige egenskaber, én stor ulempe - prisen. En nylig undtagelse er Abral-slibemidlet, syntetiseret af den europæiske koncern Pechiney. Denne virksomhed har udviklet en slags "erstatning for diamanter", som, selvom den ikke er ringere end dem i hårdhed, vinder markant i pris.
Men det var ikke kun slibemidlerne i sig selv, der drev industrien fremad. Af stor betydning var de materialer, der blev brugt som grundlag for deres anvendelse. Især da Bakelit blev skabt, blev det muligt at producere lettere og mere holdbare slibeskiver. De slibede mere jævnt, og slibemidler var bedre fordelt i deres indre volumen. Dette resulterede i markant bedre materialehåndtering.
sandpapir
Emery skins bruger kunstige og naturlige stoffer, film og endda almindeligt papir forstærket med vævede fibre som base. I nogle tilfælde opnås "sandpapir" ved at imprægnere et stof med en opløsning baseret på phenolharpikser eller vand (naturligvis med tilsætning af slibemidler). En slibesvamp kan også fås. Sådanne værktøjer er almindeligt kendte for næsten alle, vi støder på dem konstant ogdagligt.
Vi har beskrevet mange anvendelser af disse materialer. Men faktum er, at den gennemsnitlige gennemsnitlige person slet ikke møder de fleste af dem i deres liv. Så mange mennesker kender til slibesten, slibesten eller det samme sandpapir, nogen brugte et slibende net. Men de færreste kender de specifikke typer af stoffer, der for eksempel bruges af producenter af lejer eller højkvalitets knive lavet af superhårdt stål. Sidstnævnte er i øvrigt næsten umulige at skærpe derhjemme. "Skærpere" til dem har brug for meget specielle.
Hvilke anvendelser er egnede til dette eller hint slibemiddel?
Til specifikke behov er der brug for superslibemidler, som vi allerede kort har nævnt ovenfor. De er også præsenteret i form af smergelhud, slibende børster, skiver og cirkler. Så i produktionen af knive fra standard stålkvaliteter bruger producenterne aluminiumoxid og siliciumcarbid. Masseproduktion kræver derimod norm alt mere omfattende brug af sandblæsningsmaskiner: rustfrit stål, kuglelejer og masseforarbejdning af især hårdt træ. Men i de fleste tilfælde forbliver industrifolk tro mod det "gode gamle" aluminiumoxid. Dette slibende pulver er billigt, men yderst effektivt.
Endelig
Slibemidler, direkte eller indirekte, spiller en rolle i produktionen af næsten alt, hvad folk beskæftiger sig med på daglig basis. Især uden dem er det umuligt at skabe etuier lavet af anodiseret aluminium, somså populær blandt fans af "æble"-produkter. Glem ikke, at en simpel slibende sten-"kværn" eller endda almindeligt sandpapir er frugten af mange generationer af videnskabsmænd og håndværkere, som har indsamlet og systematiseret deres viden gennem årene.
Virksomheder, der producerer forskellige typer slibemidler, slibeskiver og smergelhud, bruger den teoretiske viden, der er til stede i mange relaterede industrier. De er styret af de data, der er opnået under studiet af keramik, praktiserer bredt anvendt kemi, fysik og metallurgi. Slibemidler vil altid være nyttige, de er et nøgleelement i den moderne produktionscyklus for mange virksomheder.
