Partikel Abrasif Digunakan untuk Roda Gerinda | Industri | Metalurgi
Partikel abrasif yang digunakan untuk roda gerinda ada dua jenis yaitu:1. Abrasive Alami dan 2. Abrasive Buatan. Umumnya untuk sebagian besar tujuan, abrasif alami tidak digunakan karena keunggulan tertentu dari abrasif buatan (manufaktur).
Abrasive Alami:
Ini dihasilkan oleh kekuatan alam yang tidak terkendali.
Berikut ini adalah abrasive alami yang umum ditemukan dan digunakan:
(a) Batu pasir atau kuarsa padat
(b) Ampelas (50-60% kristal A12 O3 + Oksida besi)
(c) Korundum (75-90% kristal A12 O3 + Oksida besi
(d) Berlian
(e) Garnet.
Efisiensi Partikel Abrasive:
Efisiensi partikel abrasif bergantung pada:
(i) Kemurnian
(ii) Keseragaman dalam komposisi.
(iii) Kekerasan – Aturan umum tentang itu adalah bahwa kekerasan abrasif harus lebih dari bahan kerja.
(iv) Ketangguhan – Jika roda tidak kuat, partikel abrasif akan mudah patah dan keausan roda akan berlebihan.
(v) Ketajaman retak – Tindakan pemotongan yang lebih baik diperoleh dengan abrasive bermata tajam. Abrasive alami memberikan tepi yang membulat dan, oleh karena itu, tidak efisien dalam pemotongan.
Kemajuan dalam Partikel Abrasive:
Telah terjadi perubahan signifikan dalam jenis material kerja dari material lunak ke material keras yang digunakan untuk berbagai aplikasi. Setiap bahan keras hanya dapat dikerjakan lebih lanjut atau diselesaikan dengan proses penggilingan. Bahan-bahan yang lebih baru dan lebih keras ini menimbulkan tantangan yang pasti bagi roda gerinda.
Semua ini membutuhkan peningkatan yang signifikan pada roda gerinda, baik dari segi spesifikasi roda maupun teknik pembuatan roda.
Beberapa peningkatan ini adalah:
i. Penggosok yang lebih keras yang tetap lebih tajam untuk jangka waktu yang lebih lama
ii. Abrasive rapuh yang terus diasah ulang untuk mengekspos ujung tombak yang lebih baru dan lebih tajam
iii. Roda yang menghasilkan tingkat getaran rendah pada kecepatan lebih tinggi
iv. Toleransi geometris yang lebih ketat pada roda.
Produsen abrasif telah mengembangkan berbagai solusi untuk memenuhi persyaratan di atas, beberapa di antaranya menggunakan kombinasi abrasive yang lebih baru (salah satu produk tersebut adalah rangkaian produk 86A), sistem ikatan yang ditingkatkan, dan batas produksi yang lebih ketat, menghasilkan produk yang sangat unggul untuk aplikasi penggilingan presisi.
Abrasive 86A adalah abrasive revolusioner untuk aplikasi penggilingan presisi. Pada dasarnya ada dua keluarga abrasive, yaitu. Aluminium Oksida (AlO) dan Silicon Carbide (SiC).
Abrasive aluminium oksida digunakan untuk aplikasi penggilingan besi dan Silicon Carbide untuk aplikasi penggilingan non-besi. Dalam keluarga bahan abrasif AlO terdapat berbagai jenis bahan abrasif berdasarkan komposisi kimia dan struktur kristalnya.
Monocrystalline AlO (dilambangkan sebagai 32A) dan White Aluminium Oxide (38A) adalah dua jenis bahan abrasif AlO yang paling umum. 32A adalah abrasive pemotongan cepat yang digunakan untuk aplikasi penggilingan presisi tugas berat. 38A adalah jenis abrasif rapuh yang digunakan untuk aplikasi penggilingan presisi.
Sifat dari kedua abrasive ini digabungkan untuk mendapatkan abrasive konvensional baru yang revolusioner yang disebut 86A. Butir ini memiliki kemampuan untuk mempertahankan tepinya untuk jangka waktu yang lebih lama, sehingga menghasilkan pemotongan yang lebih dingin dan kerusakan metalurgi yang lebih sedikit pada permukaan kerja. Selain itu, cutting edge yang lebih tahan lama berarti lebih banyak pekerjaan di antara dressing sehingga mengurangi biaya penggilingan.
Abrasive 86A, paling cocok untuk aplikasi produktivitas tinggi karena sifat tingkat penghilangan materialnya yang tinggi. Ini juga terbukti efektif pada bahan yang sulit digiling. Abrasif 86A paling cocok untuk menggiling baja kecepatan tinggi, paduan cor dan pemotong, paduan nikel, dan baja krom tinggi. Kekerasan abrasive 86A berkisar antara 2150-2250 knoop, sedangkan kekerasan abrasive 38A berkisar antara 1900-2100 knoop.
Kinerja komparatif abrasive 86A versus abrasive 38A ditunjukkan pada Gambar. 20.4 (a) dan (b). Jelas bahwa rasio penggilingan (didefinisikan sebagai rasio volume material yang dihilangkan dengan volume keausan roda) untuk roda 86A lebih tinggi pada kisaran tingkat pemindahan material dibandingkan dengan abrasif 38A.
Ketangguhan butir spesifik lebih tinggi untuk abrasive 86A daripada abrasive 38A. Juga, energi penggilingan spesifik lebih rendah untuk roda 86A, karena untuk daya yang sama yang ditarik oleh kedua roda, material yang dikeluarkan oleh roda 86A jauh lebih tinggi. Dalam hitungan terakhir, kemampuan gerinda (didefinisikan sebagai rasio rasio penggilingan dan rasio penggilingan spesifik) roda 86A lebih tinggi daripada roda 38A.
Beberapa aplikasi di mana abrasive 86A telah menunjukkan keunggulan yang signifikan adalah penggerindaan ruang pahat, penggerindaan permukaan, penggerindaan roda gigi, penggerindaan internal, penggilingan ras bantalan dan aplikasi penggilingan bentuk lainnya.
Abrasive Buatan atau Buatan:
Kualitas dan komposisi partikel ini dapat dikontrol dengan mudah dan efisiensinya jauh lebih baik daripada abrasive alami.
Abrasive buatan yang paling umum digunakan adalah:
(a) Silikon Karbida (SiC):
Tersedia dalam berbagai warna. Varietas khusus hijau kebiruan sangat cocok untuk alat gerinda ujung. Nama dagangnya adalah 'Carborandum', 'Crystolon'. 'Elektron' dll.
(b) Aluminium Oksida (Al2 O3 ):
Nama dagang untuk aluminium oksida yang menyatu adalah 'Aloxite'; 'Alundum' dan 'Borolon'. Bentuk spesialnya adalah putih Al2 03 yang ketika murni, terlihat seperti kristal putih cemerlang. Ini paling cocok untuk baja perkakas di mana panas yang dihasilkan karena penggilingan rendah.
(c) Boron Karbida.
(d) Boron Nitrit (CBN):
Roda gerinda CBN digunakan untuk menggiling baja yang mengeras dan sulit untuk menggiling baja. Ini memiliki umur panjang dan rasio penggilingan yang tinggi. Temperatur yang ditemukan dalam penggilingan jauh lebih sedikit sehingga hasil akhir dan kualitas permukaan jauh lebih baik.
Pembuatan Abrasive Buatan:
(a) Silikon Karbida:
Dalam pembuatannya, bahan-bahan berikut dicampur secara menyeluruh dan dipanaskan dalam tungku listrik pada suhu sekitar 2320°C selama sekitar 36 jam. Kemudian seluruh massa padat dihancurkan, dicuci dan diperlakukan dengan alkali.
Lagi dicuci dan akhirnya digiling menjadi partikel kecil. Ini kemudian diayak dalam saringan nomor mesh yang berbeda. Untuk penggilingan halus, partikel (180-200 mesh) diambil.
Berbagai bahannya adalah:
(i) Pasir silika — 25 bagian
(ii) kokas minyak bumi diperoleh dengan distilasi non-destruktif (dari bentuk yang sangat murni) — 34 bagian
(iii) Garam biasa — 2 bagian
(iv) Serbuk gergaji (bubuk dari kayu) — 12 bagian
Dari pasir silika ini menghasilkan silikon, kokas minyak bumi memasok karbon dan debu gergaji terbakar pada suhu tinggi untuk menghasilkan struktur berpori. Biasanya berwarna hitam kehijauan.
(b) Aluminium Oksida (Al2 O3 ):
Diproduksi dengan menggabungkan bauksit mineral (Al Terhidrasi2 O3 + Si2 O3 + titanium oksida) dicampur dengan bubuk kokas dan sisa besi. Ini menyatu dalam tungku listrik dan setelah peleburan selesai, itu dihancurkan, dicuci, diperlakukan dengan alkali, dicuci lagi dan akhirnya digiling dan dinilai. Ini berwarna coklat kemerahan, dan keras dan tajam yang cenderung mudah patah dan karenanya digunakan untuk menggiling baja perkakas.
Perbandingan SiC dan Al2 O3 (i) Al2 O3 lebih tangguh dari SiC tetapi kekerasannya kurang. Al2 O3 Oleh karena itu, sangat cocok untuk menggiling bahan dengan kekuatan tarik tinggi (2700 kgf/cm
2
). Jika Al2 O3 digunakan dengan bahan dengan kekuatan tarik rendah, maka ketahanan yang ditawarkan oleh bahan pada roda gerinda akan lebih sedikit.
Dalam kasus seperti itu, partikel abrasif tidak jatuh dari roda dan terus menjadi tumpul, sehingga penggilingan akan menjadi buruk. Oleh karena itu, semua material keras seperti baja kecepatan tinggi, perunggu tangguh, dan tembaga harus diarde dengan Al2 O3 dan bukan yang lain.
(ii) SiC lebih keras dan lebih rapuh. Jika digunakan dengan bahan dengan kekuatan tarik tinggi, maka lebih banyak ketahanan akan ditawarkan oleh pekerjaan di atas roda dan partikel abrasif jatuh dengan cepat karena patah cepat menghasilkan penajaman sendiri yang lebih cepat.
Hal ini terutama digunakan dengan bahan dengan kekuatan tarik rendah seperti besi cor, ujung karbida, alat tungsten dan semua bahan non-logam seperti batu marmer, karet keras, plastik, kulit dll. Dengan bahan-bahan ini, lebih keras Al2 O3 partikel mengalami lebih sedikit patah. Menggaruk kekerasan partikel SiC lebih. Bentuk khusus SiC digunakan untuk menggiling dan mengasah kembali alat berujung karbida yang disemen.
