Slipprodukter Diamant och CBN

Slipprodukter Diamant och CBN

2

Innehållsförteckning Specifikation av slipskivor... 4 Material i skivkroppar... 4 Slipskivans form... 5 FEPA-former... 6 Typ av Diamant eller CBN... 10 Bindemedel... 11 Kornstorlekar... 12 Sliphastigheter... 13 Montering... 14 Inskärpning och Öppning... 15 Kylning... 16 För säkerhetsanvisningar hänvisas till skriften: Säkerhetsregler För fasta slipverktyg och slipverktyg med diamant och CBN-slipmedel, precisions och produktionsslipning Beställes från SSDL/Svensk Handel Tel: 08-508 938 80 Fax: 08-508 938 85 E-mail: gunnar.oijvall@naringspunkten.se www.ssdl.se Postadress Leveransadress Telefon Fax E-mail HAGBY-ASAHI AB Box 4 Industrivägen1 0587-845 00 0587-845 81 hagby@hagby.se 713 21 Nora 713 91 Nora www.hagby.se

Specifikation av slipskivor För att korrekt kunna kommunicera specifikationen av en slipskiva har en internationell branschorganisation skapat en standard för hur dessa skall betecknas: FEPA-standarden. I de flesta fall kan alla nödvändiga parametrar specificeras direkt utan kompletterande ritning. I vissa fall krävs komplettering av t.ex. infästningens utförande. I andra fall är en ritning nödvändig. Nedan beskrivs FEPA-standardens uppbyggnad. Exempel på märkning: 1A1 D200 T20 H40 X3 D3C 126 N 100 B42 M35730 40m/s 3820RPM Form Dimension Diamant/CBN* typ Kornstorlek Hårdhet Koncentration Bindemedel Artikel-/ Tillverkningsnummer Maximalt tillåten periferihastighet och varvtal** X Ø Ø D Ø H * CBN = Kubisk Bornitrid ** Rekommenderad sliphastighet är oftast betydligt lägre än den angivna maxhastighet, se sid 11. T Se även följande sidor som förklarar dessa begrepp vidare. Vid återbeställning, vänligen uppge samtliga dessa beteckningar från skivan, alternativt vårt artikelnummer om sådant finns angivet. Material i skivkroppar Materialet i skivans kropp kan variera av funktionsmässiga eller tillverkningstekniska krav. Valet styrs i regel av typ av skiva och avgörs normalt av tillverkaren. Material i skivkroppar Typ Kod Styvhet Värmelednings- förmåga Stål S Hög Med Aluminium (Dural) D Med Hög Kombinerad Al och fenoplast A Låg Med Bakelit B Låg Låg Al och Bakelit komposit C Med Hög 4 Bakelit komposit C1 låg Låg

Slipskivans form För att förenkla kommunikation kring skivverktygens former har den internationella branschorganisationen FEPA utarbetat en standard för att beskriva slipskivors utseende. Nedan visar ett litet urval av denna standard. Exempel på form: 1 A 1 Q Speciella modifieringar av infästning, segmentering, etc. Skivkroppens form Slipbanans form i tvärsnitt Placering av slipbanan 1 A J 1 Periferi AH K 2 B L 2 Sida 3 C CH LL M 3 Båda sidorna 4 D DD P Q 4 Invändigt konisk E QQ 6 9 EE F FF G S U V Y 5 6 Utvändigt konisk Del av periferi Mer än 45º 11 H 7 Del av sida Mindre än 45º 12 8 Solid 14 9 Hörn 10 Invändigt På följande sidor visas de vanligaste formerna med angivna parametermått

Former FEPA 1A1 1A8W 1A1R 1B1 1A1W 1E1 1A8 1E6Q 6

Former FEPA, forts 1F1 3A1 1L1 4A2 1V1 4BT9 2A2 4ET9

Former FEPA, forts 4FV5 11A2 6A2 11V9 6A9 12A2 / 20 6AA9 12A2 / 45 8

Former FEPA, forts 12C2 14E1 12V2 14E6Q 12V9 14F1 14A1 14L1

Typ av Diamant eller CBN Det mest betydelsefulla i ett slipverktyg är naturligtvis slipmedlet i form av Diamant- eller CBN-korn. (CBN = Kubisk Bornitrid). Det är dessa korn som utför sliparbetet. Bindemedlets uppgift är att hålla i kornen så länge de gör nytta för att sedan släppa dem så att nya korn kan exponeras. Val av slipmedel görs normalt av våra tekniker beroende på krav och applikation. Diamant: Idag används i huvudsak syntetiskt framställda diamanter. Syntetdiamantens egenskaper kan hållas konstant så att en jämn kvalitet kan erhållas. Vissa diamanttyper är mycket starka medan andra görs skörare för att de skall brytas sönder under slipningen och skapa nya skarpa eggar. Beläggning av diamanterna är mycket vanligt, särskilt i bakelitbundna skivor. Beläggningen används för att göra kornen starkare, förbättra bindemedlets vidhäftning vid diamanten och/eller för att förbättra värmeledningsförmågan. Beläggningen gör kornen något mindre friskärande. CBN: CBN framställs syntetiskt i olika kvaliteter för olika applikationsområden. CBN kan också beläggas för att erhålla bättre vidhäftning till bindemedlet. Koncentration Slipmedelskoncentration anges som en standardkoncentration som motsvarar vikten (i karat) av slipmedlet per kubikcentimeter (cm 3 ) slipbana. Lägg märke till att antalet slipkorn i ingrepp vid samma koncentration ökar exponensiellt då kornstorleken minskar. (1 Karat = 0,2 gram) Standardkoncentrationer Koncentration Karat/cm 3 Används till bindemedel (se nästa sida) Antal korn per mm 3 vid kornstorlek: 46 91 181 25 1,1 M (glas) 1240 160 20 50 2,2 M 2481 320 40 75 3,3 B, M 3721 481 60 100 4,4 B, M 4962 641 80 125 5,5 B, M, K 6200 800 100 150 6,6 K 7443 961 120 200 8,8 K 9923 1282 160 Avverkning Ra värde Ökad koncentration Formhållning Maskineffekt Värme Pris 50 konc 100 konc 10

Bindemedel För att fungera som ett slipverktyg måste Diamant eller CBN-kornen bindas till verktyget på något sätt. Alternativet är att använda slipmedlet i form av t.ex. en pasta som vid läppning. Man brukar dela upp de förekommande bindemedlen i fyra olika grupper: bakelit-, metall- eller keramiskt bundna samt pläterade. Bindemedel Bakelit (B) Egenskaper Samlingsnamn för flera typer av bindemedel. Vanligast förekommande är olika typer av fenoplaster, polyamid ökar dock i användning. Polyamiden är dyrare än fenoplast men kan ges bättre värmeledningsförmåga vilket gör den användbar vid mindre kornstorlekar och för slipning med CBN. Olika typer av fillers används i alla typer av bakelitbundna skivor för att påverka egenskaper som nötningsbeständighet, värmeledning, friktion, vidhäftning etc. Exempel på applikationer Dominerande bindemedlet för medium och finbearbetning. För all typ av slipning av hårdmetall Skärpning av Hårdmetall (HM) och snabbstål (HSS). Behåller sina egenskaper under hela sin livslängd. Metall (M) En metallbunden skiva är betydligt tåligare än en bakelit eller keramisktbunden. Är i regel mindre friskärande än bakelit- och keramiskt bundna, men kan ges längre livslängd. Högre pris än bakelitbundna skivor. Slipning av glas Grovslipning Heningsbrynen Kapskivor Behåller sina egenskaper under hela sin livslängd. Keram (K) Keramiskt bundna diamant och CBN-skivor kan göras mycket friskärande tack vare att de kan ges stor porositet. Trots det binds kornen mycket bra. Kan i viss mån omformas med t.ex. en diamantskärprulle. Mycket god formstabilitet. Behåller sina egenskaper under hela sin livslängd. Profilslipning av stål med höga krav på tolerans och produktivitet. Slipning av poly kristallin diamant (PCD) Pläterad (P) Ett lager slipkorn pläteras på en färdigställd slipkropp. På detta sätt kan komplicerade profiler åstadkommas på ett ekonomiskt sätt. Beroende på precisionen på stommen och eventuell efterbearbetning kan toleranserna styras. Skivan tappar väldigt lite av formen men däremot förlorar den sin skärförmåga då den slits. Bearbetning av plast och grafit. Profilslipning i HM eller stål. Hålslipning- jiggslipning Höghastighetsslipning i stål (CBN)

Kornstorlekar Kornstorlekar för våra diamant och CBN-slipskivor anges normalt alltid efter FEPA-standarden. Se tabellen längst ned för jämförelse med andra standarder. Kornstorleken väljs så att ytkraven innehålls. Större korn ger normalt högre avverkning. I tabellen nedan ges en grov fingervisning om kornstorlek i olika applikationer. Kornstorlek 6,5 10 16 25 30 40 46 54 64 76 91 107 126 151 181 252 Operation Ra 0,4 1,0 Grovslipning Diamant Ra 0,1-0,2 Ra 0,2 0,4 Medel Finslipning Ra 0,025 0,1 Polering Grovslipning CBN Medel Finslipning FEPA benämning (kornstorlek i µm) B.S. 1987 US-stand. ASTM-E-11-70 Tysk stand. DIN 848 Serie 2 Serie 1 1182 14/18 1181 14/16 1001 16/18 852 18/25 851 18/22 20/25 D 700 711 853 22/25 25/30 601 25/30 30/35 D 550 D 500 501 30/36 35/40 D 450 502 426 36/44 40/45 D 350 356 44/52 45/50 357 301 52/60 50/60 D 280 251 252 60/72 60/70 D 220 213 72/85 70/80 D 180 181 85/100 80/100 151 100/120 100/120 D 140 152 126 120/150 120/140 D 110 107 150/170 140/170 108 91 170/200 170/200 76 77 200/240 200/230 D 65 64 240/300 230/270 D 55 54 300/350 270/325 D 45 10 12 55 46 350/400 325/400 15 20 FEPA benämning Micronstorlekar Spridning i µm Motsv. i MESH storlek DIN 63 40-80 D 50 40 30-60 30 20-40 500 D 30 25 15-30 600 D 25 16 10-20 1000 D 15 10 6-12 2500 D 7 6,3 4-8 3000 4 3-6 2,5 2-4 D 3 1,6 1-2 D 90 D 250 D 150 D 100 D 70 D 50 12 1 0,5-0,15

Sliphastigheter Vid slipning med diamant innebär inte ökad sliphastighet med nödvändighet att produktiviteten kan ökas. Överhettning av diamanten innebär kraftigt förkortad livslängd. Vi rekommenderar att börja relativt lågt för att sedan successivt öka hastigheten. Använd nedanstående tabell för att bestämma rätt varvtal för att uppnå önskad skärhastighet. För normala slipoperationer gäller: Diamant: Våtslipning Torrslipning 20-25 m/s 15-20 m/s CBN: Våtslipning 30-35 m/s Torrslipning 20-25 m/s Hastighetstabell Skivdiam D mm Periferihastighet m/s 10 12 15 20 22 25 28 30 33 35 38 40 45 50 Varv per minut (rpm) 3 63662 76394 95493 127324 140056 159155 178254 190986 210085 222817 241916 254648 286479 318310 6 31831 38197 47746 63662 70028 79577 89127 95493 105042 111408 120958 127324 143239 159155 8 23873 28648 35810 47746 52521 59683 66845 71620 78782 83556 90718 95493 107430 119366 10 19099 22918 28648 38197 42017 47746 53476 57296 63025 66845 72575 76394 85944 95493 13 14691 17629 22037 29382 32321 36728 41135 44074 48481 51419 55827 58765 66111 73456 16 11937 14324 17905 23873 26261 29842 33423 35810 39391 41778 45359 47746 53715 59683 20 9549 11459 14324 19099 21008 23873 26738 28648 31513 33423 36287 38197 42972 47746 25 7639 9167 11459 15279 16807 19099 21390 22918 25210 26738 29030 30558 34377 38197 32 5968 7162 8952 11937 13130 14921 16711 17905 19695 20889 22680 23873 26857 29842 40 4775 5730 7162 9549 10504 11937 13369 14324 15756 16711 18144 19099 21486 23873 50 3820 4584 5730 7639 8403 9549 10695 11459 12605 13369 14515 15279 17189 19099 63 3604 4324 5405 7207 7928 9009 10090 10811 11892 12612 13693 14414 16216 18018 75 2546 3056 3820 5093 5602 6366 7130 7639 8403 8913 9677 10186 11459 12732 100 1910 2292 2865 3820 4202 4775 5348 5730 6303 6685 7257 7639 8594 9549 125 1528 1833 2292 3056 3361 3820 4278 4584 5042 5348 5806 6112 6875 7639 150 1273 1528 1910 2546 2801 3183 3565 3820 4202 4456 4838 5093 5730 6366 180 1061 1273 1592 2122 2334 2653 2971 3183 3501 3714 4032 4244 4775 5305 200 955 1146 1432 1910 2101 2387 2674 2865 3151 3342 3629 3820 4297 4775 250 764 917 1146 1528 1681 1910 2139 2292 2521 2674 2903 3056 3438 3820 300 637 764 955 1273 1401 1592 1783 1910 2101 2228 2419 2546 2865 3183 350 546 655 819 1091 1200 1364 1528 1637 1801 1910 2074 2183 2456 2728 400 477 573 716 955 1050 1194 1337 1432 1576 1671 1814 1910 2149 2387 450 424 509 637 849 934 1061 1188 1273 1401 1485 1613 1698 1910 2122 500 382 458 573 764 840 955 1070 1146 1261 1337 1451 1528 1719 1910

Montering Vibrationer eller dålig rundgång kan snabbt förstöra en Diamant eller CBN-slipskiva. Varje ny skiva är balanserad vid leverans och hålet har normalt H7 tolerans. Var därför noggrann vid monteringen. Vid montering: Rengör nav och skivans hål. Kontrollera radiellt och axiellt kast med indikatorklocka. Vid behov vrid skiva för bästa rundgång. (Max kast 0,01 0,02 mm ) Om nödvändigt omformas skivan med en skärpspindel. (Se avsnitt om riktning och öppning av slipskivor) Inskärpning och öppning av slipskivor Inskärpning (Truing): Att skapa eller återställa återställa form och rundgång hos skivan. Öppning (Dressing): Att efter riktning, igensättning eller slitage återställa skivans skärande egenskaper genom att exponera skarpa diamanter. 1. Bromsad skärpskiva (Hagbys Rotatrim ) En skärpskiva av kiselkarbid eller aluminiumoxid på en bromsad axel förs mot slipskivan. Genom en viss snedställning relativt slipskivans rotationsriktning ökar bromsverkan. Den relativt mjuka skärpskivan nöter bort bindemedlet runt kornen varvid utstickande korn rycks loss och nya korn exponeras. + Metoden både planar av skivan och öppnar den. + Enkel - Begränsad precision - Långsammare än driven skiva Metoder för inskärpning (Truing) Slipskiva (v 0 ) 10 Skärpskiva 80% av v 0 Inmatning 0,01-0,02 per passage Kylning som vid slipning 14 2. Driven skärpskiva (Hagbys Truedress-spindel ) En liten diamantskiva på en driven slipspindel förs över diamant- (CBN-) slipskivan. Den hårda slipskivan planar av både bindemedel och slipmedel. Efter inskärpningen måste skivan öppnas med en skärpstav för att fungera. + Snabb avverkning + Hög precision - Kräver efterföljande öppning (Dressing) 3. Glasskiva Fungerar endast för plana koppskivor. Slipskivan nöts för hand mot en plan glasskiva täckt med lösa kiselkarbidkorn. + Ger både en plan yta och en öppen struktur. + Enkel och billig - Begränsad till koppskivor

Inskärpning... forts. Metoder för öppning av skivan (Dressing) 1. Bromsad skärpskiva Se metoder för inskärpning (Truing). 2. Glaskiva Se metoder för inskärpning (Dressing) 3. Skärpstav. En fuktad stav av aluminiuoxid hålls med lätt hand mot slipskivan medan den roterar. Staven vrids för att fånga upp den slurry som bildas av den uppblötta och bortslipade aluminiumoxiden och partiklar från slipskivan. Skärpstaven förvaras i kylvatten mellan användandet för att behålla fukten. Val av skärpskivor och skärpstavar Skivtyp Kornstorlek (FEPA) Typ av skärpskiva (Rotatrim) Typ av skärpstav Bakelitbundna 64-76 Al 2 O 3 (vit), korn 100 Al 2 O 3 (vit), korn 320 91-107 Al 2 O 3 (vit), korn 100 Al 2 O 3 (vit), korn 220 126 Al 2 O 3 (vit), korn 100 Al 2 O 3 (vit), korn 180 151 Al 2 O 3 (vit), korn 100 Al 2 O 3 (vit), korn 100 Metallbundna Ej avgörande SiC (grön), korn 100 Al 2 O 3 (vit), korn 100 Efter inskärpning Efter inskärpning (Trueing) Efter öppning (Dressing) Efter öppning Skärpriktning Efter slipning Rotationsriktning

Kylning Diamantens fiende nummer ett är överhettning. Genom att diamanten består av kol eroderar diamanten kemiskt vid för hög värme under för lång tid. Förbättrad kylning kan i många fall radikalt förlänga slipskivans livslängd. För hög värme kan också ge skador på arbetsstycket i form av blånering och värmesprickor. Kylvätskan har också en smörjande viktig effekt. Beakta nedanstående parametrar vid dimensionering av ert kylsystem. Parameter Rekommendationer Kylmedia Emulsion ger en bättre kylverkan än ren olja. Detta innebär att slipskivans specifikation ofta måste anpassas vid förändrat kylmedia. Vid slipning med CBN bör emulsionen göras så fet som möjligt. Utnyttja tillverkarens rekommenderade maxvärde på koncentration. Flöde Kylvattenflödet skall vara tillräckligt stort för att kunna leda bort den värme som genereras i operationen och som inte leds bort genom spånavgången. Behovet av flöde är direkt proportionellt mot den utnyttjade spindeleffekten. En tumregel: 8-10 liter/minut per kw utnyttjad spindeleffekt Kylstrålens hastighet För att tränga in med kylmedlet till slipställt krävs att strålens hastighet ligger så nära slipskivehastigheten som möjligt. Annars studsar vätskan bort eller så kan ångbildning ske i slipzonen. För att åstadkomma rätt hastighet anpassas tryck och munstycksarea i förhållande till varandra. Ökat tryck och/eller minskad munstycksarea ökar strålens hastighet. Utformning av rördragning och munstycke Munstycket skall vara flaskhalsen i flödet för att kunna utnyttja pumpens fulla effekt. Turbulens i flödet sänker flöde och tryck. Undvik tvära krökar på slangar och rör, speciellt nära munstycket. Ett cirkulärt munstycke ger bättre effekt än ett rektangulärt med samma area. Profilerade munstycken ger oftast inte förväntat resultat. Munstyckets kanter skall vara skarpa. Problem med luftbarriär En roterande slipskiva skapar alltid en luftkudde runt periferin. Detta gränsskikt förhindrar kylvätskan att nå in till slipstället. Fenomenet blir tydligare med porösare skivor och större periferihastigheter. Gränsskiktet kan brytas på två sätt: En tunn plåt som ligger an mot slipskivan så nära slipstället som möjligt. Ett högtrycksmunstycke som sprutar in mot slipbanan så nära slipstället som möjligt. Denna metod kan även användas för att rensa skivan från föroreningar. 16