انواع سنک های ساینده
سنگ های ساینده
سنگ‌های ساینده مواد جامدی هستند که برای سنگ‌زنی، تیز کردن، پرداخت و تکمیل سطوح از طریق حذف مواد با اصطکاک استفاده می‌شوند. این سنگ‌ها از دانه‌های ساینده‌ای تشکیل شده‌اند که به هم متصل شده‌اند و معمولاً از موادی مانند اکسید آلومینیوم، کاربید سیلیکون یا الماس ساخته می‌شوند. سختی و اندازه دانه سنگ ساینده میزان کارایی برش و کاربرد آن را تعیین می‌کند[1].
انواع سنگ‌های ساینده
سنگ‌های ساینده انواع مختلفی دارند که هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند.
- سنگ‌های اکسید آلومینیوم: یکی از رایج‌ترین انواع آن‌ها، سنگ‌های اکسید آلومینیوم هستند. این سنگ‌ها به دلیل دوام بالا و گستردگی استفاده، بسیار پرکاربرد هستند. از آن‌ها معمولاً برای تیز کردن ابزارهای فولادی مانند چاقوها، اسکنه‌ها و دیگر ابزارهای برش صنعتی استفاده می‌شود. این نوع سنگ‌ها تعادل خوبی بین کارایی برش و کیفیت سطح ایجاد می‌کنند[2].
- سنگ‌های سیلیکون کاربید: نوع دیگر سنگ‌های ساینده، سنگ‌های سیلیکون کاربید هستند. این سنگ‌ها نسبت به سنگ‌های اکسید آلومینیوم سخت‌تر و شکننده‌ترند. از آن‌ها بیشتر برای حذف سریع مواد، به‌ویژه در فلزات غیرآهنی، سرامیک و شیشه استفاده می‌شود. همچنین در فرآیندهای سنگ‌زنی دقیق و هونینگ قطعات موتور کاربرد زیادی دارند[3].
- سنگ‌های الماس: سنگ‌های الماس نیز نوعی از سنگ‌های ساینده هستند که از الماس‌های صنعتی تشکیل شده‌اند که به پایه‌ای فلزی یا رزینی متصل شده‌اند. این نوع سنگ‌ها بیشترین سختی را دارند و برای تیز کردن مواد بسیار سخت مانند ابزارهای کاربیدی، سرامیک و شیشه به کار می‌روند. طول عمر این سنگ‌ها زیاد است و در مقایسه با سنگ‌های ساینده سنتی به نگهداری کمتری نیاز دارند[4].
- سنگ‌های طبیعی: در کنار انواع مصنوعی، سنگ‌های طبیعی مانند نواکولیت، سنگ آرکانزاس و سنگ‌های آبی ژاپنی نیز وجود دارند. این سنگ‌ها از مواد معدنی طبیعی ساخته شده‌اند و به خاطر ساختار دانه‌ای ظریف‌شان شناخته می‌شوند. عمدتاً برای تیز کردن دقیق ابزارها، به‌ویژه ابزارهای ظریف چوب‌کاری و چاقوها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این میان، سنگ‌های آبی ژاپنی به دلیل توانایی بالا در ایجاد لبه‌های بسیار تیز، ارزش زیادی دارند[5].
کاربردهای سنگ‌های ساینده
سنگ‌های ساینده در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله برای تیز کردن ابزارها و تجهیزات برش صنعتی، سنگ‌زنی و پرداخت سطوح در فرآیندهای تولید صنعتی به منظور دستیابی به ابعاد دقیق و سطوح صاف، صیقل دادن سطوح فلزی، سنگ‌های قیمتی یا قطعات اپتیکی، و نیز لبه‌گیری یا حذف زائده‌های باقی‌مانده از فرآیندهای ماشین‌کاری[6].
دانه های ساینده
دانه‌های ساینده مواد سخت و پودر شده‌ای هستند که دارای ساختار بلوری هستند. اثربخشی
آن‌ها در فرآیندهای حذف مواد تحت تأثیر چندین ویژگی اصلی قرار دارد:
- سختی: تعیین می‌کند که دانه چقدر قادر است مواد را برش دهد یا ساییده کند.
- استحکام: نشان‌دهنده مقاومت دانه در برابر شکستگی در حین عملیات است.
- اندازه و شکل دانه: بر روی سطح نهایی و نرخ حذف مواد تأثیر می‌گذارد.
- خلوص و یکنواختی: تضمین می‌کند که عملکرد دانه در کاربردهای مختلف به طور یکسان باشد.
این ویژگی‌ها در انتخاب ماده ساینده مناسب برای کاربردهای خاص بسیار مهم هستند[7].
انواع دانه‌های ساینده
دانه‌های ساینده بر اساس ترکیب ماده‌ای و کاربردهای مورد نظر به دسته‌های مختلف تقسیم
می‌شوند:
- ساینده‌های معمولی:
- اکسید آلومینیوم(Al₂O₃): برای سنگ‌زنی فلزات آهنی استفاده می‌شود.
- سیلیکون کاربید(SiC): مناسب برای فلزات غیر آهنی و مواد غیر فلزی.
- سوپر ساینده‌ها:
- الماس: برای برش مواد سخت مانند سرامیک و شیشه ایده‌آل است.
- کوبیک بور نیترید(CBN): برای مواد آهنی که در آن‌ها الماس کمتر مناسب است، مؤثر است.
بایندر ها
در سنگ‌های ساینده، بایندرها نقش بسیار مهمی دارند؛ آن‌ها ذرات ساینده را کنار هم نگه
می‌دارند و ساختار یکپارچه‌ی ابزار ساینده را تشکیل می‌دهند. انتخاب نوع بایندر مناسب تأثیر زیادی بر عملکرد ابزار ساینده دارد و عواملی مثل استحکام، مقاومت حرارتی و توانایی تیز شدن مجدد (self-sharpening) را مشخص می‌کند.از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به بایندرهای شیشه‌ای (سرامیکی)، رزینی، لاستیکی، شلاک، فلزی و منیزیایی اشاره کرد[8].
هر یک از این بایندرها ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. به‌عنوان مثال، بایندرهای شیشه‌ای بسیار سخت و مقاوم در برابر حرارت‌اند، اما شکنندگی بالایی دارند. بایندرهای فلزی برای کاربردهای بسیار سخت مناسب‌اند، در حالی‌که بایندرهای لاستیکی به دلیل انعطاف بالا در عملیات پرداخت دقیق به کار می‌روند. همچنین بایندرهای شلاک و منیزیایی نیز کاربردهایی خاص در ابزارهای پرداخت و سایش سنگ دارند.در میان این تنوع، بایندرهای رزینی، به‌ویژه رزین فنولی، به دلیل ویژگی‌هایی مانند استحکام بالا، انعطاف‌پذیری نسبی و قابلیت عملکرد در سرعت‌های بالا، جایگاه ویژه‌ای در کاربردهای صنعتی پیدا کرده‌اند[9].
] Kalpakjian, S., & Schmid, S. (2014). Manufacturing engineering & technology (7th ed.). Pearson.
[2] Kalpakjian, S., & Schmid, S. (2014). Manufacturing processes for engineering materials. Pearson.
[3] Shaw, M. C. (1996). Principles of abrasive processing. Oxford University Press.
[4] Ohmori, H. (2018). Ultra-precision machining: From principles to applications. Springer.
[5] Lee, L. (1995). The complete guide to sharpening. Taunton Press.
[6] Malkin, S., & Guo, C. (2008). Abrasive machining processes. Springer.
[7] ScienceDirect. (n.d.). Abrasive grain – an overview. In Abrasives and abrasive tools. Retrieved from https://www.sciencedirect.com
[8] (n.d.). Bonding materials of grinding wheel [PowerPoint slides].
[9] AWUKO Abrasives. (n.d.). Abrasives technologies. Retrieved from https://www.awuko.de
