Абразивные круги - производство, основные различия.

Абразивные круги имеют самый широкий диапазон применения. Они успешно справляются с резкой различных материалов: стали, сплавов, цветных металлов, кирпича, шифера, керамики, мрамора, гранита, бетона и т.д.
            По сути, абразивные круги представляют собой закреплённый связкой шлифматериал (абразив), которому придана форма диска. При работе частицы шлифматериала постепенно стачиваются и выпадают, но стачивающаяся одновременно связка открывает всё новые частички. Так процесс продолжается до полной выработки абразивного круга.
            Изготавливаются абразивные круги из нескольких химических и минеральных компонентов. Состав различается в зависимости от того, для резки каких изделий предназначается круг. Если речь идёт о работе по металлу - используются абразивные вещества на основе оксида алюминия. Для резки бетона, камня или других подобных неметаллических материалов используются абразивные вещества на основе карбида кремния. Кроме этих основных компонентов в состав круга входят различные добавки или примеси, такие, как оксид железа, минеральный криолит, сера, хлор и прочие. Все эти составляющие соединяются вместе с помощью порошкообразной и жидкой смолы и перемешиваются в специальных смесителях. В результате получается смесь по консистенции похожая на сырой песок. Затем эту смесь просеивают, чтобы отделить не промешанные крупные частицы, и засыпают в специальную форму в виде диска. Диаметр и глубина формы соответствуют размерам каждой конкретной модели абразивного круга. На дно формы предварительно укладывается тонкий слой бумаги и армирующая стекловолоконная сетка, которая служит несущей основой всей конструкции. Строение сетки может быть разное: радиальное или обычное - квадратное.
            Затем сверху укладывается ещё один слой тонкой бумаги. На нём нанесена вся необходимая информация о круге. После этого в центр формы устанавливается кольцо из оцинкованной стали, которое, в дальнейшем, будет служить для защиты вала, вращающего шлифовальный круг.

Внутренняя структура отрезного абразивного круга

Мощный гидравлический пресс сдавливает собранную комбинацию (давление достигает 350 кг на квадратный сантиметр), и затем получившиеся круги помещают в печь. В течение суток температура в печи постепенно поднимается с 20 до 200 градусов по Цельсию. В результате этого смола затвердевает, и все составляющие соединяются. Из печи выходят уже готовые прочные и твёрдые абразивные круги.
            Следует отметить, что в разных вариантах кругов может быть разное количество слоёв армирующей сетки (1, 2 или 3), а может и не быть её вовсе. Главное, чтобы конструкция и техпроцесс изготовления круга обеспечивали необходимую его прочность и, соответственно, безопасность использования. Тем более, что применять в отрезных кругах большое количество армирующих слоёв нежелательно, так как это снижает содержание в круге абразива и ещё одним существенным ограничением является конечная толщина абразивного круга. Чем отрезной круг тоньше, тем эффективнее получается резка с его использованием. Поэтому ведущие производители абразивных кругов, применяя всё более совершенные технологии и оборудование, стараются изготовить круги, как максимально прочные, так и максимально тонкие (толщина лучших экземпляров отрезных кругов с диаметром до 180 мм составляет около 1 мм). Естественно, что такие круги, изготовленные по новейшим и, как правило, более сложным технологиям, будут производительнее, но и дороже.
            После изготовления абразивные круги обязательно проверяются на разрушение. Если все параметры технологического процесса изготовления были соблюдены, то круги успешно выдержат определённую для каждого диаметра максимальную угловую скорость (число оборотов в минуту). Максимальные значения числа оборотов и линейной скорости в обязательном порядке указываются на круге, так как от этого зависит подбор подходящего для данного круга инструмента и, в конечном счете, безопасность работы.
            В настоящее время наиболее распространёнными являются абразивные круги для углошлифовальных машин (посадочный диаметр 22,2мм) и для торцовочных пил (посадочный диаметр 32мм). Круги для УШМ выпускаются с внешним диаметром от 115мм до 230мм, а для торцовочных пил - от 200мм и более. По посадочному и внешнему диаметрам и производится выбор абразивного круга под определённый инструмент, но в любом случае должно соблюдаться главное требование - максимальные обороты инструмента не должны превышать значение указанное на круге.
            Однако первоначальная прочность абразивных кругов со временем ухудшается. Это вызвано тем, что входящие в состав круга полимерные соединения не являются абсолютно стабильными и с течением времени меняют свои свойства. Поэтому на круге, обычно на центральном стальном кольце, обязательно указывается его срок годности (месяц и год), до которого можно использовать данный круг. Здесь же, обычно, указывается и логотип изготовителя (см. рисунок ниже). При отсутствии на круге такой обязательной информации лучше отказаться от его приобретения и использования, так как, скорее всего, это низкокачественная, а значит опасная, подделка.

Логотип изготовителя и срок годности абразивного круга

Значительное влияние на прочность абразивных кругов оказывает также и воздействие внешних факторов - температуры и влажности. Поэтому хранить абразивные круги следует в сухих, крытых и хорошо проветриваемых помещениях со стабильной температурой в пределах 10-30 градусов Цельсия и влажностью не более 70 процентов. Круги не должны подвергаться одностороннему нагреву, например, храниться вблизи отопительных приборов. Также не следует хранить круги совместно с химикатами, так как круги на органической связке чувствительны к щелочной среде.
            Кроме перечисленной выше информации, на круге, как правило, также наносятся и другие его характеристики:
            - обозначение типа (например - A30TBF);
            - геометрические размеры (внешний и посадочный диаметры, толщина круга);
            - артикул производителя;
            - указание на область применения (по металлу, по камню или по нержавейке);
            - рекомендации по технике безопасности.
Если геометрические размеры, артикул производителя и рекомендации по технике безопасности в особых комментариях не нуждаются, то остальная информация требует некоторого пояснения.
            Обозначение типа круга представляет собой определённую комбинацию из букв и цифр, и у разных производителей (зарубежных или отечественных) может иметь некоторые отличия, но общее его построение такое: характеристика абразива, твёрдость круга и структура связки. Рассмотрим примеры обозначения типа абразивного круга по европейскому стандарту - A30 T BF и по отечественному - А14 80 Т2 БУ. В этих обозначениях содержится следующая информация:

1. Применённый в круге абразив:
            А (14А)= окись алюминия (нормальный электрокорунд);
            WA (25А)= электрокорунд белый;
            ZK (38А) = электрокорунд циркониевый;
            С (53С, 54С) = карбид кремния (SiC) чёрный;
            GC (63С, 64С) = карбид кремния зелёный.
Цифры, отображающие размер зерна абразива (могут быть разные цифровые значения):
            30

= относительный размер по ISO FEPA, ряд F (размер частиц 630 мкм);
            80 = размер по ГОСТ (размер частиц 800 мкм);
3. Твёрдость круга по стандарту DIN ISO 525 (по ГОСТ):
            F, G (ВМ1, ВМ2) = весьма мягкие;
            H, I, J (М1, М2, М3) = мягкие;
            K, L (СМ1, СМ2) = среднемягкие;
            M, N (С1, С2) = средние;
            O, P, Q (СТ1, СТ2, СТ3) = среднетвёрдые;
            R, S (Т1, Т2) = твёрдые:
            T, U (ВТ1, ВТ2) = весьма твёрдые;
            VW, YZ (ЧТ1, ЧТ2) = чрезвычайно твёрдые.
4. Буквы, обозначающие материал связки и вид упрочнения:
            V (К) = керамическая связка;
            В (Б) = бакелитовая (из искусственной смолы) связка;
            BF (БУ) = бакелитовая связка с армированием стекловолокном.
Указание твёрдости круга является достаточно важным, так как помогает правильно подобрать круг под определённый материал. Разрезаемые материалы могут сильно отличаться по собственной твёрдости и особенно по абразивности (в основном относится к неметаллическим материалам) и для их производительной резки требуются круги соответствующей твёрдости. Принцип правильного подбора здесь такой же, как и при использовании алмазных кругов и будет рассмотрен ниже. Твёрдость абразивного круга задаётся его рецептурой и давлением прессования.
            Указание на область применения круга также выполняется разными производителями по-разному. Это может быть окрашивание части круга (половины, четверти) в определённый цвет (см. рисунок ниже) или нанесение широкой цветной полосы (иногда состоит из группы близко расположенных узких полосок) поперёк по центру круга. В любом случае определённый цвет указывает на область применения. Варианты такие:

            синий = по металлу;
            зелёный = по камню;
            чёрный = по нержавеющей стали.

Как правило, производители наносят обозначение области применения ещё и соответствующей надписью (см. рисунок ниже).
Выделение в отдельную группу кругов, применяемых для обработки нержавеющей стали, обусловлено тем, что изделия из нержавейки чаще всего применяется в медицинской и пищевой отрасли, т.е. там, где предъявляются повышенные требования к чистоте. Поэтому круги для резки нержавейки изготавливают из специального состава на основе оксида алюминия (белый электрокорунд) и с минимальным содержанием железа, серы и хлора, что позволяет избежать прижога разрезаемого материала. Для нержавейки прижог недопустим - при перегреве выгорают легирующие добавки, и нержавеющая сталь превращается в обычную, а по месту реза может начаться процесс коррозии.

Наносимая на круге маркировка

Ещё из особенностей маркировки кругов следует упомянуть цветовую маркировку максимального предела рабочей скорости инструмента, которая наносится в виде диаметральной полосы определённого цвета (см. рисунок выше):
синий = 50 м/сек.;
жёлтый = 63 м/сек.;

красный = 80 м/сек. (самый распространённый тип);
зелёный = 100 м/сек.

Вместе с упомянутыми характеристиками на абразивных кругах могут быть нанесены и другие - специфические параметры (класс точности, класс неуравновешенности и др.). В любом случае, следует отметить, что чем больше информации указано на круге, тем ответственнее относится производитель к своей продукции.
            Кроме рассмотренных выше отрезных абразивных кругов достаточно широкое распространение получили также шлифовальные и заточные абразивные круги.
            Главное отличие шлифовальных (обдирочных) абразивных кругов заключается в большей их толщине (толщина более 4 мм). Также шлифовальные круги имеют обычно утопленную относительно плоскости круга центральную часть (так называемый 42 тип диска, совершенно плоские диски - тип 41). Необходимость этих особенностей обусловлена тем, что если у отрезных кругов при работе используют торец и поэтому располагают круг перпендикулярно к материалу, то у шлифовальных работают плоскостью круга, прижимая его под углом к поверхности материала (рекомендуемый угол 30-40 градусов). По своему внутреннему строению шлифовальные круги идентичны отрезным и лишь содержат, как правило, большее количество армирующих слоёв. Так как шлифовальные круги применяются с УШМ, то и размерный ряд их внешних диаметров составляет от 115мм до 230мм, а посадочный диаметр - 22,2мм. Чаще всего шлифовальные абразивные круги используют для удаления неровностей (зачистка сварных швов) и снятия заусенцев с металлических изделий.
            Заточные абразивные круги изготавливаются по той же технологии, что отрезные и шлифовальные, но они имеют еще большую толщину, чаще всего - 16 и 20мм. Еще одной особенностью заточных кругов является то, что в них не применяют армирующих сеток, так как большой толщины самого круга вполне достаточно для обеспечения его высокой прочности. Поскольку круги предназначены для использования в стационарных заточных станках, то имеют соответствующие посадочные диаметры: 12.7, 16 и 32мм. Самые распространённые внешние диаметры заточных кругов - 125, 150, 175 и 200мм.
            В нашем ассортименте абразивные круги представлены в ТМ «STAYER», ТМ «ЗУБР» и в ТМ «KRAFTOOL». Также наши клиенты могут приобрести продукцию ТМ «ЛУГА». Предлагаются самые востребованные потребителями типы и размеры, как отрезных абразивных кругов по металлу и по камню, так и шлифовальных и заточных.
            Абразивные круги ТМ «ЛУГА» давно завоевали заслуженный авторитет у потребителей. Лужский завод уже не первое десятилетие выпускает данную продукцию, постоянно улучшая её характеристики и качество. На отечественном рынке абразивные круги ТМ «ЛУГА» являются, пожалуй, самыми распространенными, и мы тоже включили их в свой ассортимент, чтобы удовлетворить потребности приверженцев этой торговой марки. В ТМ «ЛУГА» представлены отрезные (арт. 3612-ХХХ-ХХ, 3613-ХХХ-ХХ) и шлифовальные (арт. 3650-ХХХ-06) круги по металлу, отрезные круги по камню (арт. 3632-ХХХ-ХХ) и заточные абразивные круги (арт. 3655-ХХХ-20).

Абразивные круги ТМ «ЛУГА»
а) - по металлу, б) - по камню, в) - шлифовальный, г) - заточной

Круги по металлу предлагаются с диаметром от 115мм до 400мм, соответственно, для УШМ (с посадочным диаметром 22,2мм) и для торцовочных пил (с посадочным диаметром 32мм и 25,4мм). Круги по камню - от 115 мм до 230 мм, только под УШМ. Шлифовальные круги по металлу (диаметр от 115мм до 230мм) имеют толщину 6мм и предназначены тоже только под УШМ (посадочный диаметр 22,2мм). А заточные круги толщиной 20мм, предназначенные для заточных станков, имеют посадочные диаметры 12.7, 16 и 32мм. Заточные абразивные круги представлены в нашем ассортименте только в ТМ «ЛУГА».

Оптимальный ассортимент отрезных и шлифовальных абразивных кругов по металлу и камню предлагается нами в ТМ «STAYER» (арт. 3622Х-ХХХ-ХХ).

Абразивные круги ТМ «STAYER» (новая модификация)
а) - по нержавейке, б) - по металлу, в) - по камню, г) - шлифовальный

Все абразивные диски данной торговой марки предназначены для УШМ, поэтому имеют посадочный диаметр 22,2мм.

Абразивные круги ТМ «ЗУБР» отличаются от рассмотренных выше более высоким качеством и характеристиками. Это достигается благодаря использованию в процессе изготовления лучших компонентов с высокой степенью очистки. Современное производство, оснащённое полностью автоматическими линиями (отсутствует человеческий фактор) и стопроцентный контроль качества гарантируют отличные параметры и высокую безопасность каждого круга. Диски производятся в России.

Абразивные круги ТМ «ЗУБР» серии «Профессионал»
а) - по нержавейке, б) - по металлу, в) - по камню, г) - шлифовальный

В серии «Профессионал» предлагается полный ассортимент отрезных кругов для работы по металлу (арт. 36200-ХХХ-ХХ), по нержавейке (арт. 36202-ХХХ-ХХ) и по камню (арт. 36203-ХХХ-ХХ) с использованием УШМ (посадочный диаметр 22,2мм). Также представлены отрезные круги по металлу для торцовочных пил - арт. 36201-ХХХ-ХХ и шлифовальные круги для УШМ - арт. 36204-ХХХ-ХХ. Круги имеют традиционные внешние диаметры: для УШМ от 115 мм до 230 мм, для торцовочных пил - 230, 300, 355 и 400 мм. Отрезные диски по металлу и нержавейке (для УШМ) относятся к условной линейке «Х-2».
Работа по улучшению качества абразивных кругов ТМ «ЗУБР» ведётся постоянно и свидетельством этого является появление линейки дисков «Х-2». Главный плюс дисков «Х-2», в сравнении с похожими по стоимости закупки, это двойной ресурс. Достичь этого удалось благодаря оригинальному составу дисков и специальной технологии производства. Применён особотвёрдый и сверхчистый абразив. Используются специальные быстросохнущие связующие смолы на спиртовой основе. Конструкция дисков усилена двойной полиамидной мелкоячеистой сеткой. В результате диски выдерживают значительно повышенные обороты и дают стабильное искрообразование.
В серии «Мастер» в ТМ «ЗУБР» представлена альтернатива широко распространённым дискам «Луга».

Абразивные круги ТМ «ЗУБР» серии «Мастер»

Это отрезные и шлифовальные диски ТМ «ЗУБР» арт. 36300-ХХХ-ХХ и арт. 36304-ХХХ-ХХ. При цене близкой к лужским данные диски имеют увеличенный на 30% ресурс.
При сравнении абразивных дисков рассмотренных выше торговых марок, представленных в нашем ассортименте, можно выделить присутствие в ТМ «STAYER» и в ТМ «ЗУБР» большего диапазона размеров высокотехнологичных кругов малой (1,2мм) и сверхмалой (1,0мм) толщины. По сравнению с кругами, имеющими стандартную толщину (2,0-2,5мм), такие круги способны увеличить скорость резания материала почти вдвое, а значит снизить издержки производства. Также следует отметить, что все абразивные круги ТМ «ЗУБР» имеют специальное защитное клеймение от подделок и соответствуют требованиям ГОСТ 21963.

Но самым высоким качеством в нашем ассортименте отличаются абразивные диски ТМ «KRAFTOOL». Это, как уже говорилось ранее, объясняется как высочайшим качеством (степенью очистки) применяемого сырья, так и высочайшим уровнем технологии производства. Диски изготавливаются на европейском заводе (Словения), выпускающем аналогичную продукцию для самых известных мировых лидеров в данном виде расходных материалов. Стопроцентный компьютерный контроль состава смеси, долевого соотношения компонентов, процессов формирования геометрии дисков, процессов отжига и абсолютный выходной контроль обеспечивают неоспоримо высокое качество продукции данного завода.

Абразивные круги ТМ «KRAFTOOL»
а) - по металлу, б) - по нержавейке

Пока в ТМ «KRAFTOOL» нами предлагаются два вида отрезных абразивных дисков. Это диски по металлу - арт.36250-XXX-XX и диски по нержавеющей стали - арт.36252-XXX-XX. Представлен диапазон диаметров дисков от 115мм до 230мм. Причём, каждый диаметр выполнен в нескольких вариантах толщины, что позволяет потребителю подобрать оптимальный диск для конкретного вида работы. Отдельно следует отметить сверхтонкие диски по нержавеющей стали диаметром 115мм и 125мм. Их толщина составляет всего 0,75мм (подобных предложений у конкурентов практически нет). Такие диски пользователь высоко оценит не только за комфортность (скорость и лёгкость) реза, но и за возможность выполнения особо точных работ. Тем более что для удобства, данные круги выполнены по «42 типу», т.е. имеют утопленную относительно плоскости круга центральную часть.
            Высокое качество отрезных абразивных дисков ТМ «KRAFTOOL» подтверждается и полным их соответствием российским и европейским стандартам - ГОСТ Р 52588 и EN 12413, что указано непосредственно на самих дисках.
            На практике, сравнивать качество абразивных кругов разных производителей следует, прежде всего, по геометрическим параметрам. Круг должен иметь одинаковую толщину по всей площади, абсолютную плоскостность, минимальные торцевое и радиальное биения и, соответственно, хорошую сбалансированность при вращении. На больших рабочих оборотах эти параметры сильно влияют на производительность, комфортность и безопасность работы и существенно сказываются на ресурсе привода.
            Следующей характеристикой, часто выделяемой производителями как синоним качества круга, является скорость реза. Конечно это важный показатель, но признать эту характеристику определяющей, наверное, будет неправильно. Во-первых, скорость реза в реальных условиях зависит от силы нажима на инструмент (т.е. величина непостоянная), а во-вторых, она не сильно отличается у разных «нормальных» кругов одинаковой толщины (даже при длительной работе выигрыш по времени не превысит продолжительности одного перекура). Более информативным показателем всё-таки является ресурс круга, т.е. максимально возможное количество резов и, соответственно, себестоимость реза. Такой параметр круга, непосредственно связанный с его стоимостью, всегда будет более понятен потребителю.
            Справедливости ради следует упомянуть, что ещё желательно, чтобы круг в процессе резания не оставлял значительных прижогов и заусенцев. Но здесь уже ответственность лежит и на пользователе. Так как для этого он должен строго соблюдать рекомендации производителя, как по обрабатываемым материалам, так и по режимам реза.
            Отметим, что в нашем ассортименте стоимость абразивных кругов разных торговых марок достаточно точно отражает именно их ресурс. Себестоимость же реза у кругов разных торговых марок отличается очень незначительно. Это даёт возможность потребителю, в зависимости от его потребностей и предпочтений, выбрать либо абразивный круг с минимальной стоимостью и небольшим ресурсом, либо круг с большим ресурсом, но и с большей стоимостью.