Hiomalaikan valinta

Hiomalaikat ovat työkaluja, joiden pinnassa on hioma-aineella sidottu kerros, jota käytetään erilaisten materiaalien avulla työkappaleiden materiaalin poistamiseen. Laikan tyyppi ja kovuus määräävät, mitä hioma-aineita, raekokoja ja karkeusluokkia on käytettävä sen mukaan, millainen tehtävä on suoritettava.

Hiomajyvien välinen sidos on ratkaisevan tärkeää, sillä se vaikuttaa sekä hiomalaikkojen nopeuteen että kestävyyteen. Eri sideaineilla on erilaiset kovuus- ja murtolujuusarvot.

Hiomajyvä

Hiomalaikkaa ostettaessa on otettava huomioon useita ominaisuuksia. Näitä ovat hiomalaikan hiomakarkeus, raekoko ja sidoslujuus – hiomakarkeus määrää sen kyvyn tunkeutua materiaaliin ja poistaa sitä; pehmeillä materiaaleilla, kuten sitkeillä metalleilla, on pehmeät pinnat, jotka aiheuttavat hiomisen aikana repimistä, josta syntyy pieniä hiomapartikkeleita, joita kutsutaan “lastuiksi”, kun taas kovemmat materiaalit, kuten karbidi ja keraami, murtuvat helposti ja tuottavat teräviä lastuja, joita kutsutaan myös lastuiksi; materiaalityyppiä ja hiottavaa pintaa valittaessa; nämä ominaisuudet on otettava huomioon ennen valintapäätöksen tekemistä.

Tällä hetkellä on saatavilla neljää erilaista luonnollista ja keinotekoista hioma-ainetta sekä pinnoitettuina että sidottuina: emeri, granaatti, alumiinioksidi ja alumiinioksidi-zirkonia ovat suosittuja vaihtoehtoja, joita löytyy sekä pinnoitettuina että sidottuina hioma-aineina: emeri, granaatti, alumiinioksidi ja alumiinioksidi-zirkonia. Kukin niistä tarjoaa erilaisia ominaisuuksia, kuten kestävyyttä, karkeutta/hiontavoimaa ja murenevuutta; niitä on saatavana eri raekokoina levyistä arkkeihin – monet voidaan jopa “stearatoida”, jolloin niihin lisätään kuivaa voiteluainepinnoitetta, joka parantaa suorituskykyä entisestään.

Piikarbidi, joka on yleisimmin käytetty hiomajyvä, koostuu terävistä ja erittäin kovista jyvistä, joiden Mohsin kovuusluokitus on 9. Tätä materiaalia käytetään laajalti ei-rautametallien sekä kovempien materiaalien, kuten kovametallin, hiontaan; piikarbidin kaltaisia nopeasti leikkaavia hioma-aineita voidaan käyttää jopa kovametallin kaltaisten erittäin kovien materiaalien hiontaan. Piikarbidista valmistettujen hiomalaikkojen tyypillisiä käyttökohteita ovat esimerkiksi ruosteen poistaminen metalli- ja lasipinnoilta tai jopa puulattioiden pinnoitus.

Joukkovelkakirja

Hiomalaikan suorituskykyominaisuudet määräytyvät sen hiomajyvien lisäksi myös niitä yhteen sitovasta sideaineesta. Hiomalaikan sideaine – joka on valmistettu esimerkiksi lasitetusta, resinoidista tai orgaanisesta hartsista – voi olla joko kova tai pehmeä riippuen sen lujuudesta suhteessa ulkoisiin voimiin, jotka yrittävät irrottaa hiukkasia hiomisen aikana. Kovemmat sideaineet tarjoavat paremman vastuksen näille voimille ja pitävät suuremman osan hiukkasista paikoillaan käytön aikana.

Keraamiset alumiinioksidihiomajyvät ovat erinomainen valinta metallintyöstöön, sillä ne tarjoavat nopean ja tasaisen leikkauksen ja tuottavat vähemmän kitkaa kuin alumiinioksidihioma-aineet, minkä ansiosta hiomalaikkoja tarvitsee vaihtaa harvemmin. Zirkoniumoksidi on jopa tavallista alumiinioksidia kestävämpää ja teroittuu itsestään hiomisen aikana, minkä ansiosta se sopii erityisen hyvin vaikeasti hiottaviin metalleihin, kuten panssariteräkseen, titaaniin, koviin nikkeliseoksiin ja Inconel®-seokseen. Zirkoniumoksidi kestää hyvin myös kuumuuden aiheuttamaa painetta säilyttäen muotonsa, minkä ansiosta se on erityisen hyödyllinen vaikeasti hiottavien metallien, kuten panssariteräksen, titaanin, kovien nikkeliseosten ja Inconel®-metallin, hiomisessa.

Hartsisidonnaiset hiomalaikat ovat erinomaisia työkaluja vääntyneiden keramiikkakappaleiden tasoittamiseen, lasitevalumien poistamiseen ja valmiiden keramiikkakappaleiden kolhujen hiomiseen. Ne toimivat erinomaisesti myös karkeahiontaan materiaaleissa, joiden vetolujuus on alhainen tai keskitasoinen, kuten alumiinioksidissa tai piidioksidissa; kovemmilla sideaineilla varustetut hiomalaikat saattavat sopia paremmin kovempiin materiaaleihin, kuten ruostumattomaan teräkseen tai työkaluteräkseen.

Arvosana

Ihanteellisen hiomalaikan valinnassa on otettava huomioon sekä hiottavat materiaalit että kyseisen tehtävän koko-, muoto- ja pintakäsittelyvaatimukset. Yleisesti ottaen hiottavat materiaalit määräävät, minkälaisia hiomajyviä hiomalaikassa on oltava – alumiinioksidi, zirkoniumoksidi tai piikarbidi ovat joitakin suosittuja vaihtoehtoja.

Myös hiomajyviä ympäröivien sideaineiden tyypit vaikuttavat suorituskykyyn, ja suosituimpia vaihtoehtoja ovat resinoidiset sideaineet, resinoidi-kumi-sideaineet ja lasitetut sideaineet. Resinoidi-kumi-sideaineet sopivat erinomaisesti karkeaan hiontaan; ne leikkaavat materiaalia nopeasti ja jättävät jälkeensä sileän pinnan.

Yleisesti ottaen kovemmat materiaalit vaativat hiomalaikoissa karkeampia hiukkasia, kun taas pehmeämmät materiaalit hyötyvät enemmän hienojakoisemmista hiomalaikoista. Kun työstetään kovia ja mahdollisesti hauraita materiaaleja, hienojakoisemmat hiomahiukkaset auttavat suojaamaan sekä hiomalaikkaa että työkappaletta tai työstökonetta tahattomilta vaurioilta. Kun nämä hienommat hiukkaset hiovat materiaalia, ne murskaavat sen pieniksi lastuiksi, jotka poistuvat työkappaleesta tai työstökoneesta. Kun hiomahiukkaset kuluvat työkappaleen läpi, uudet hiukkaset paljastuvat. Tämä prosessi toistuu, kunnes hiomalaikka on liian ohut ollakseen käyttökelpoinen. Hiomalaikan huokoiset pinnat päästävät ilmaa ulos hiomisen aikana, mikä auttaa estämään lämmön kertymistä, joka voisi vahingoittaa hiomajyviä.

Huokoset

Hioma-aineet ovat olennainen osa valmistusprosessia, aina rakennushankkeiden hitsaussaumojen tasoittamisesta autojen moottoreiden teräksen leikkaamiseen. Hiomalaikassa käytetyn hioma-aineen tyyppi määrää sekä sen nopeuden että tehokkuuden; lisäksi sen tuottaman pinnan sileys tai karheus riippuu käytetyn hiukkaskoon suuruudesta; jotkut materiaalit vaativat hienompaa hiomaa, kun taas toiset vaativat karkeampia hiukkasia, jotta työkappaleen materiaaliin päästään tunkeutumaan kunnolla ja se voidaan poistaa asianmukaisesti.

Hiomalaikka koostuu kahdesta osasta: hiomajyvästä ja sideaineesta. Näitä aineosia voivat olla esimerkiksi alumiinioksidi, piikarbidi, zirkoniumoksidikeraami, alumiinioksidi, timantti tai kuutiollinen boorinitridi (CBN). Sidonta-aineena voi olla joko lasimainen materiaali, kuten alumiinioksidi, tai se voi koostua orgaanisista molekyyleistä, kuten hartsista.

Tässä keksinnössä esitetään hiomalaikka, joka sisältää matalalämpötilaisia lasitettuja sideaineita, joiden kemiallinen reaktiivisuus piikarbidijyviä kohtaan on vähäinen, mutta jotka ovat kuitenkin riittävän huokoisia jätteiden poistumisen ja jäähdytysnesteen syötön mahdollistamiseksi käytön aikana. Uusi menetelmä tällaisten hiomalaikkojen valmistamiseksi käsittää raakakarbidihiomajyvien (60-karkeus) sekoittamisen perinteisiin lasitettuihin alumiinioksidipohjaisiin sideaineisiin ja onttoihin keraamisiin palloihin, jotta seos voidaan muovata hiomalaikoiksi ennen kuin se altistetaan nopeille lämpötilavaihtelusykleille, jotka simuloivat teollista valmistusprosessia.