Brúsivá sa používajú už od doby kamennej. V súčasnosti sa v priemyselnej sfére využívajú brúsne zrná vyrobené zo syntetických materiálov, ako je korund, zirkónium, keramický korund alebo silícium karbid. Brúsne zrná sú syntetické tvrdé materiály používané na odstránenie prebytočného materiálu z povrchu obrobku.
Vlastnosti a klasifikácia brúsnych zŕn
Brúsne zrná sú klasifikované hlavne na základe materiálu, z ktorého sú vyrobené a následne podľa veľkosti jednotlivých zrniečok. Brúsivá sa vyrábajú v rôznych zrnitostiach, pri bežnom brúsení sa používajú najmä zrnitosti v rozmedzí F24-F80, (veľkosť zŕn v rozmedzí 180-710 μm). Pre špeciálne účely, predovšetkým pre veľmi jemné brúsenie a leštenie povrchov (napr. karosársky priemysel) sa používajú brúsivá na podložke vyrobené z veľmi malých čiastočiek, až po zrnitosť F1500 (3 μm).
Ďalšími dôležitými vlastnosťami brúsiv je ich kryštalická štruktúra a húževnatosť. Kryštalická štruktúra do značnej miery ovplyvňuje, akým spôsobom sa pri práci (pod tlakom) zrniečka brúsiva štiepia - a teda akého tvaru a geometrie budú rezné hrany odštiepených čiastočiek.
Prehľad bežne používaných brúsnych zŕn
V našom článku sa zameriame na porovnanie štyroch bežne používaných brúsiv, s ktorými sa aj v praxi stretnete najčastejšie.
1. Korund (Oxid hlinitý)
Korund je najbežnejšie a najmenej nákladné brúsne zrno používané v priemyselných aplikáciách. Chemickým zložením ide o oxid hlinitý (Al2O3), avšak v korunde sa vždy nachádza aj malé množstvo (v rádoch 0,2-2%) prímesí, ako je oxid titaničitý alebo železitý. Korund má dlhú životnosť a pevné rezné hrany. Korundové zrná majú pri používaní tendenciu skôr sa otupovať ako štiepiť, čo vysvetľuje dlhú životnosť tohto brúsiva. Avšak, na druhej strane, otupovanie zrna v pracovnej časti nástroja má za následok pomalší rez, resp. Korund sa používa predovšetkým na opracovávanie kovov a dreva.
2. Zirkóniové brúsivá
Oproti korundu sú zirkóniové brúsivá húževnatejšie a majú vyššiu tepelnú odolnosť. Zirkónové brúsivá sú ideálne pre aplikácie na opracovanie kovov, najmä kovov s vyššou pevnosťou - ušľachtilé ocele a nehrdzavejúca oceľ. Je nutné poznamenať, že v praxi sa zriedka používa len samotné zirkóniové brúsivo. Najčastejšie sa používa v kombinácii s korundom v určitom pomere a nie všetci výrobcovia o tejto skutočnosti informujú. Zákazník tak často kupuje výrobok označený ako „vyrobené zo zirkóniového brúsiva“, avšak nevie, aký skutočný podiel zirkónia výrobok obsahuje, pričom je veľký rozdiel vo výkonových parametroch výrobku, keď obsahuje napr.
3. Keramické brúsivá
Keramické brúsivá predstavujú revolúciu v odvetví. Keramické zrná oxidu hlinitého majú najdlhšiu životnosť a najrýchlejší úber spomedzi všetkých bežne používaných brúsnych zŕn. Zrná keramického korundu sa vyrábajú v rôznych farbách, najčastejšie v bielej alebo svetlomodrej.
4. Silícium karbid
Toto brúsivo sa od predchádzajúcich typov pomerne výrazne líši. Je síce tvrdšie ako ostatné brúsivá, chýba mu však húževnatosť potrebná k efektívnemu opracovaniu kovov. Preto ho zásadne nepoužívame pri opracovávaní železa alebo ocelí. Silícium karbid je vhodný predovšetkým na opracovanie nekovových materiálov, ako je napr.
Lamelové brúsne kotúče - špecifické aplikácie
Korundové lamelové kotúče patria medzi najrozšírenejšie typy brúsnych kotúčov v oblasti kovoobrábania aj drevoobrábania. Sú ideálnym riešením na brúsenie ocele, železa a dreva. Sú vyrobené z kvalitného korundového abrazíva, ktoré zabezpečuje rovnomerné brúsenie a vysokú životnosť.
Príkladom sú rôzne typy lamelových kotúčov:
- Lamelový kotúč FELMAN P100 s priemerom 125 mm je spoľahlivým riešením pre jemné brúsenie kovových povrchov.
- Lamelový kotúč FELMAN P120 s priemerom 125 mm je určený na jemné dokončovanie kovových povrchov.
- Lamelový kotúč FELMAN 125 mm P60 je určený na efektívne brúsenie kovov, ocele a dreva s výborným pomerom ceny a výkonu.
Kľúčové charakteristiky brúsnych nástrojov: Životnosť a rýchlosť úberu
Životnosť abrazívneho nástroja hovorí o tom, koľko práce dokáže nástroj vykonať, kým sa opotrebuje natoľko, že už nie je použiteľný. V zásade platí, že čím pokročilejšie brúsivo je pri výrobe nástroja použité, tým vyššia je jeho životnosť. Metodík na meranie životnosti abrazívnych nástrojov je mnoho, niektoré z nich sú relevantnejšie ako iné, pretože do hry vstupuje mnoho faktorov a nie všetky metodiky ich zohľadňujú - napr. Vlastnosti jednotlivých materiálov, z ktorých sa vyrába abrazívne zrno ovplyvňujú okrem iného aj rýchlosť úberu opracovávaného materiálu. Na rozdiel od životnosti nástroja táto charakteristika brúsiva určuje rýchlosť úberu materiálu z opracovávaného obrobku.
Testovanie výkonu brúsnych kotúčov
Pre porovnávací test sme zvolili lamelové kotúče LS-10 Area (korund), LR-10 Area (zirkónium) a LX-10 Area (keramické zrno).
Porovnávací test lamelových brúsnych kotúčov
| Model kotúča | Typ brúsneho zrna | Materiál na opracovanie (test) |
|---|---|---|
| LS-10 Area | Korund | Oceľ S235 |
| LR-10 Area | Zirkónium | Oceľ S235 |
| LX-10 Area | Keramické zrno | Oceľ S235 |
Test spočíval v brúsení oceľovej pásoviny z bežného materiálu S235 bez povrchovej úpravy o hrúbke 10 mm na výšku po dobu 10 x 1 minúta.
Pre zabezpečenie konštantných podmienok testu bol použitý automatický testovací stroj RIFLEX GTR3 osadený uhlovou brúskou HERMAN WX 12501 s výkonom 1000W.
Prítlak na materiál pri brúsení bol nastavený na 2,8 kg.
Bol zvolený tak, aby brúska pracovala tesne pod hranicou svojho nominálneho príkonu.
Špecifické typy brúsnych kotúčov: Keramické kotúče na vnútorné brúsenie
Okrem plochých lamelových kotúčov existujú aj špeciálne keramické brúsne kotúče určené na vnútorné brúsenie, ktoré využívajú keramické zrná korundu, často v bielej farbe, pre vysokú efektivitu a životnosť. Tieto kotúče sú dostupné v rôznych rozmeroch pre špecifické aplikácie:
- K25x32x8 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K32x32x10 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K40x32x13 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K40x40x10-20x20Bru.val. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K40x40x13 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K45x40x16 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K50x40x20-30x25 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
- K50x45x20-30x25 bru.valec.vnút. Keramický brúsny kotúč na vnútorné brúsenie: 1, 5, 5NA, 5NB, 5NC.
