Khi mài các bề mặt kim loại bị lỗi, một vấn đề thường gặp là các vết hoặc khuyết điểm có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như vết nứt, vết trầy xước hoặc lỗ rỗ, vẫn còn sót lại sau khi xử lý.
Nói đúng ra, điều này không phải lúc nào cũng có nghĩa là những khiếm khuyết này tồn tại trong tài liệu gốc. Trong nhiều trường hợp, không phù hợphạt mài mònViệc lựa chọn hoặc phương pháp mài không phù hợp có thể làm tăng hoặc làm sâu thêm các khuyết tật hiện có thay vì loại bỏ chúng một cách hiệu quả.
Những khuyết tật bề mặt nào có thể xảy ra do lựa chọn hạt mài mòn không đúng cách?
Vết xước sâu hoặc vết lõm do dụng cụ mài gây ra
Vấn đề này thường xảy ra khi sử dụng đĩa mài cứng để loại bỏ vật liệu nặng. Áp lực quá lớn hoặc góc mài không chính xác có thể tạo ra các rãnh sâu hoặc vết lõm trên bề mặt phôi, khiến việc hoàn thiện sau này trở nên khó khăn hơn.
Sự đổi màu do nhiệt
Vật liệu có độ dẫn nhiệt thấp, chẳng hạn như thép không gỉ, rất nhạy cảm với nhiệt. Nếu sử dụng sản phẩm mài mòn không phù hợp hoặc quá trình mài ở một khu vực quá lâu, nhiệt độ quá cao có thể gây ra sự đổi màu và thậm chí ảnh hưởng đến đặc tính của khu vực được xử lý.
Lột lỗ chân lông ẩn
Các bộ phận đúc thường có các lỗ rỗng bên trong, đặc biệt là ở gần bề mặt. Những lỗ rỗng này được hình thành trong quá trình đúc và có thể trở thành điểm tập trung ứng suất trong quá trình sử dụng.
Khi loại bỏ các lỗ trên bề mặt, các lỗ ẩn sâu hơn có thể xuất hiện sau khi mài. Điều này không phải do bản thân quá trình nghiền gây ra mà là do các khuyết tật bên trong vật liệu cần phải loại bỏ thêm vật liệu.
Rỗ quá mức do hạt mài mòn quá mịn
Sử dụng hạt mài mòn quá mịn trong quá trình sàng lọc bề mặt đôi khi có thể tạo ra kết quả kém. Thay vì loại bỏ hoàn toàn các khuyết tật, các hạt mịn có thể đánh bóng lên chúng và để lại các lỗ hổng nhỏ bên dưới bề mặt, sau này có thể trở thành các điểm ăn mòn hoặc nứt tiềm ẩn.
Vết cày do dụng cụ mài quá cứng gây ra
Dụng cụ có độ cứng cao có thể để lại vết mài sâu và hẹp trên bề mặt. Các đường chạy dao chồng chéo có thể tạo ra các biên dạng không đồng đều, gây khó khăn cho việc đạt được bề mặt hoàn thiện mịn.
Để ngăn ngừa các khuyết tật lớn hơn và cải thiện hiệu quả mài, cần xem xét ba yếu tố chính khi lựa chọn sản phẩm mài mòn.
1. Chọn đúng định dạng sản phẩm
Các sản phẩm mài mòn thường có sẵn dưới dạng đai mài mòn và đĩa mài. Để loại bỏ các khuyết tật trên tấm kim loại, đĩa mài được sử dụng thường xuyên hơn. Các tùy chọn phổ biến bao gồm:
Đĩa mài cứng
Đĩa mài cứng là các đĩa-trung tâm bị lõm xuống với các hạt gốm được phân bổ trong một hệ thống liên kết. Cấu trúc cứng nhắc của chúng mang lại khả năng cắt mạnh mẽ nhưng cũng có thể tạo ra độ rung mạnh hơn trong quá trình vận hành.
Nếu người vận hành thiếu kinh nghiệm, những khiếm khuyết ban đầu có thể vẫn còn hoặc trở nên trầm trọng hơn. Góc tiếp xúc thường được khuyến nghị là khoảng 30 độ –45 độ.
Đĩa chà nhám sợi
Đĩa chà nhám sợi được sử dụng rộng rãi vì chúng mang lại khả năng loại bỏ vật liệu cao, tính linh hoạt tốt, xử lý dễ dàng và hiệu suất hoàn thiện đáng tin cậy.
Cấu trúc của chúng kết hợp lớp nền sợi lưu hóa, vật liệu liên kết và hạt mài mòn, tạo ra một hệ thống mài linh hoạt thích ứng tốt với các điều kiện bề mặt khác nhau. Nên sử dụng góc tiếp xúc khoảng 10 độ –20 độ.
Đĩa nắp
Đĩa flap được làm từ nhiều vạt vải mài mòn gắn vào một lớp nền cứng, thường là sợi thủy tinh. Chúng cung cấp khả năng hấp thụ rung động tốt, điều khiển dễ dàng hơn và hiệu suất mài mượt mà hơn.
So với đĩa truyền thống, đĩa flap tạo ra ít vết xước sâu hơn nhưng hiệu quả cắt của chúng nhìn chung thấp hơn. Áp lực quá mức có thể làm hỏng hệ thống liên kết và tăng tốc độ mài mòn.
2. Lựa chọn loại hạt mài phù hợp
Các vật liệu khác nhau đòi hỏi đặc tính hạt mài mòn khác nhau. Độ cứng và độ dẻo dai là những yếu tố chính quyết định sự lựa chọn chính xác.
Đối với thép carbon và thép không gỉ, hạt mài mòn oxit nhôm thường được lựa chọn do hiệu suất cắt cân bằng và độ bền. Đối với đồng, đồng thau, hợp kim nhôm, hợp kim titan và các vật liệu kim loại màu khác, hạt mài zirconia thường là lựa chọn tốt hơn.
Đối với các ứng dụng mài đòi hỏi khắt khe, các sản phẩm cũng có thể sử dụng cacbua silic, nitrua boron khối hoặc hạt mài mòn kim cương để đạt được hiệu suất cao hơn trên các vật liệu đặc biệt như thép cường độ cao và hợp kim gốc niken.
Ưu điểm hạt mài mòn gốm
Hạt mài gốm có cấu trúc vi tinh thể độc đáo cho phép kiểm soát hiện tượng nứt gãy trong quá trình mài. Điều này liên tục mang lại các cạnh cắt mới và duy trì hiệu suất cắt sắc nét.
Ưu điểm chính của nó bao gồm:
Loại bỏ vật liệu nhanh hơn trên thép không gỉ và hợp kim có nhiệt độ-cao.
Nhiệt độ mài thấp hơn và tuổi thọ dài hơn.
Giảm sự tích tụ nhiệt thông qua lớp phủ{0}}tự bôi trơn.
Hiệu suất tốt hơn trên các vật liệu có độ dẫn nhiệt kém.
3. Kiểm soát nhiệt độ mài và kích thước hạt
Nhiệt độ quá cao là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự đổi màu và hư hỏng bề mặt. Vì vậy, việc lựa chọn hạt mài và kích thước hạt mài chính xác là điều cần thiết để đạt được kết quả mài ổn định.
Số grit thấp hơn mang lại khả năng cắt mạnh hơn nhưng tạo ra bề mặt cứng hơn. Đối với hầu hết các ứng dụng, nên bắt đầu với cỡ hạt từ 20 đến 40 để loại bỏ khuyết tật, tiếp theo là cỡ hạt vừa hoặc mịn để cải thiện chất lượng bề mặt.
Bên cạnh kích thước hạt mài, mật độ phân bố hạt mài và độ cứng lớp nền cũng ảnh hưởng đến hiệu suất mài. Mật độ hạt thấp hơn cho phép mỗi hạt mài mòn chịu nhiều áp lực hơn, trong khi lớp nền cứng hơn có thể làm tăng độ rung và giảm chất lượng bề mặt.
Tóm lại, quá trình mài thành công phụ thuộc vào việc tìm ra sự cân bằng phù hợp giữa loại sản phẩm, lựa chọn hạt mài mòn và kích thước hạt mài. Việc chọn loại hạt mài chính xác không chỉ giúp loại bỏ các khuyết tật một cách hiệu quả mà còn cải thiện chất lượng bề mặt, giảm việc làm lại và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
