Izgorevanje je ena najmanj privlačnih napak pri brušenju natančnih obdelovancev. Toplotna škoda (črna ali črne črte/modra površina) ogroža celovitost sestavnih delov in povzroča škodo dragocenim delom. Pri CBN (kubičnega borovega nitrida) kroglic , ki niso le superabrazivne lastnosti, temveč tudi delujejo na visoki hitrosti in ustvarjajo visoko temperaturo, se težava še poveča. Sreča je, da to ni običajno, saj se jo lahko popolnoma izogne z menjavo nekaj parametrov za preostali zobnik.
Zakaj pride do opekline obdelovanca
Toplotna poškodba nastane, ko je toplota v brušilni coni višja od tiste, ki jo sistem lahko obvladuje. Zaradi zelo visokih brušilnih temperatur se preseže točka fazne spremembe materiala obdelovanca in se spremeni površinska metalurgija obdelovanca. Pri jeklenih obdelovancih je to razvidno po tem, da je površina obdelovanca martenzitska, podplast pa pretopljena, kar pomeni, da je del manj trd in ima krajšo življenjsko dobo.
Kolesa CBN porabijo manj specifične brušilne energije v primerjavi z običajnimi brušilnimi kolesi; poleg tega visoka toplotna prevodnost CBN dejansko odvzame toploto delovnemu kosu. Kljub temu se lahko pojavijo opekline, če se uporabljajo neustrezni postopki. Da ne bi okolišavali: običajno paket, ki vsebuje ciljno spremembo/popravek, reši težavo.
Parameter 1: Vrtljiva hitrost kolesa
Pogost vir opeklin so napake opeklin, ki nastanejo na delovnem kosu zaradi vrtljive hitrosti kolesa. Preveč hitro vrtenje povzroči začetek obrabe strukture, medtem ko so toplota in trenje zrn preveliki. Če je elektronsko bombardirano kolo CBN tipa »vitrificirana vezava« za uporabo pri višjih hitrostih, se lahko ta težava postane resna; vibracije, ki jih povzroča delovanje pri visoki hitrosti, lahko težavo še poslabšajo.
Kako nastaviti: Če pride do opeklin, zmanjšajte hitrost vrtenja kolesa in hitrost odstranjevanja materiala. Kritična hitrost odstranjevanja za nastanek opeklin pri CBN-kolesu se povečuje z naraščajočim prevodom toplote v zrna. Zdi se, da obstaja možnost za odvajanje toplote med zamikom med začetkom zaviranja in njegovim koncem. Če zaviranje ne izboljša produktivnosti, preizkusite naslednji parameter.
Parameter 2: Vstopna hitrost in globina reza
Vstopna hitrost in globina reza sta tesno povezana in vplivata na brušilne napetosti, ki delujejo na material, ter na toploto, ki se v njem ustvarja. Če je globina reza prevelika ali če je vstopna hitrost prevelika, kolo ne more učinkovito odstranjevati ostružkov in hladiti. Mehansko gledano pa prevelika globina reza lahko povzroči težave: Opeklina se lahko pojavijo na končanih delih po grobem brušenju, kadar za končno brušenje ostane premajhna dopustna višina, da bi odstranili opečeno plast.
Kako prilagoditi: Postopoma zmanjšajte količino materiala, ki se dovaja in reže, tako da ne pride do izgorelin. Pri majhni globini reza je toplotna obremenitev v brušenjski coni nižja. V nekaterih aplikacijah se lahko hitrost dovajanja zmanjša na obdelovani del, pri ohranjeni isti globini reza; s tem se lahko proces rezanja še dodatno optimizira in prepreči pregrevanje. Rezultati predhodne študije so pokazali, da imata hitrost kolesa in globina pomembno vlogo pri odzivih brušilne sile.
Parameter 3: Specifikacija kolesa
Če kolo ni določeno za njegovo predvideno uporabo, je težava morda v samem CBN-kolu. Vrsta veziva, velikost in trdota kolesa ter velikost delcev vse vplivajo na zmogljivost kolesa pri delu v vročih območjih. Če je zrnato površino pretežka ali prefinjena, se kolo obrablja počasi, vendar sprošča več toplote. Nizka poroznost zmanjša pretok hladilne tekočine v območje brušenja. Poleg tega ne smemo prezreti stanja kolesa – če je kolo slabo obdelano ali če ima na površini ostankov obdelovanega materiala, se pore zamašijo; kolo tedaj ne bruši, temveč drgne po površini, kar povzroča trenje in toploto.
Kako prilagoditi: Poskusite uporabiti večjo zrnastost ali večjo poroznost – to bi moralo omogočiti boljši pretok hladilne tekočine skozi material. Pri plitkih žlebovih so vijačni žlebovi dokazano močno izboljšali pretok hladilne tekočine in zmanjšali požgane površine. Redno obdelujte brusni krog in zagotovite ustrezne parametre obdelave. Nekateri proizvajalci so dosegli uspeh tudi z uporabo inovativnih materialov, kot so CBN krogi z dodanimi ogljikovimi nanocевki (CNT), kar zmanjša požgane površine materiala ter znatno poveča količino odstranjenega materiala.
Kdaj iskati pomoč
Če se po spremembi hitrosti, podajanja, globine rezanja in vrste brusnega kroga še naprej pojavljajo požgane površine, je morda vzrok težave nekje drugje. Preverite tlak in pretok hladilne tekočine, togost stroja ter pritrditev obdelovancev – vsi ti dejavniki lahko povzročijo toplotno poškodbo.
REZZ ponuja prilagojene izdelke brusnih krogel, ki uspešno preprečujejo požganje pri različnih uporabah. Naše krogle so zasnovane v najvišji možni specifikaciji, primerni za vašo delovno kos, brusne pogoje ter za zmanjšanje toplote in podaljšanje življenjske dobe brusne krogle. Če vas brusenje zanima, nam pokličite – najdemo rešitev, ki bo ustrezala vašim potrebam.