Šlifavimo diskų rišamoji medžiaga

Rišamoji medžiaga atlieka pagrindinį vaidmenį saugiai surišant abrazyvines daleles, taip užtikrinant, kad šlifavimo akmuo pasižymėtų svarbiomis mechaninėmis savybėmis, tokiomis kaip stiprumas, kietumas, atsparumas dilimui ir karščiui. Jis taip pat suteikia reikiamą šlifavimo jėgą šlifavimo proceso metu. Yra trys pagrindiniai šlifavimo akmenų jungčių tipai: keramikos, metalo ir dervos pagrindu. Keraminės jungtys pasižymi stabiliomis cheminėmis savybėmis ir išskirtiniu atsparumu karščiui. Tačiau dėl jų trapumo ir prasto šilumos laidumo jie netinka griežtoms bėgių šlifavimo sąlygoms, kai yra didelis greitis, didelė apkrova, aukštesnė temperatūra ir intensyvi vibracija. Šiuo metu nėra pranešimų apie keraminių klijų šlifavimo akmenis, naudojamus šlifuojant bėgius, atvejų.

Su metalu sujungtos medžiagos gali suteikti šlifavimo akmenims didelį stiprumą, aukštą šilumos laidumą ir didelį atsparumą dilimui. Jiang ir kt. paruošti vario [1] ir geležies [2] metalu surišti šlifavimo akmenys, naudojant miltelinę metalurgiją. Šlifavimo eksperimentai atskleidė, kad geležies šlifavimo akmens šlifavimo koeficientas buvo maždaug 15 kartų didesnis nei dervos pagrindu pagaminto šlifavimo akmens ir siekė net 686. Tačiau dėl didelio metalo sukibimo stiprumo klijai sunkiai nusidėvi šlifavimo proceso metu, todėl atidengiamas abrazyvas, o šlifavimo akmuo prastai šlifuoja. Be to, kadangi bėgių šlifavimo vagonuose nėra sąlygų pasyviniam šlifavimo akmenų galandimui, metalo pagrindo šlifavimo akmenys neturi pranašumo atliekant linijinio šlifavimo operacijas. Be to, metalu sujungtų šlifavimo akmenų sukepinimo temperatūra yra aukšta, procesas sudėtingas, gamybos sąnaudos didelės, o šlifavimo akmens ekonomiškumas yra prasta. Šiuo metu nėra atvejų, kai metalu sujungti šlifavimo akmenys būtų naudojami linijiniam šlifavimui. Ateityje moksliniai tyrimai bus skirti metalo pagrindo šlifavimo akmenų stiprumo ir savaiminio galandimo balansavimui, pigių gamybos žaliavų paieškai ir gamybos proceso efektyvinimui. Abrazyvų gamyboje plačiai naudojami dervos rišikliai, kurie pasižymi dideliu stiprumu, kietumu ir žemomis žaliavų kainomis bei paprastu liejimo procesu. Šiuo metu šlifavimo akmenys (aktyvusis šlifavimas ir greitas pasyvus šlifavimas), sumontuoti ant bėgių šlifavimo riedmenų, skirtų geležinkelio tranzitinėms linijoms tiek šalies viduje, tiek tarptautiniu mastu, yra dervos pagrindu pagaminti šlifavimo akmenys [3,4]. Bėgių šlifavimo sąlygos yra atšiaurios, o šlifavimo temperatūra yra aukšta esant sausam šlifavimui. Todėl šlifavimo akmenims dažniausiai naudojamos fenolio dervos, pasižyminčios aukštai temperatūrai atsparumu, geru sukibimu ir lengvu formavimu, taip pat naujai modifikuotų veislių, tokių kaip epoksidas, polivinilchloridas, poliamidas, polivinilo eteris, bismaleimidas ir kitos modifikuotos fenolio dervos [5]. Taip pat dažnai naudojamos polifenolio eterinės dervos ir poliimido dervos, pasižyminčios aukštesniu atsparumu karščiui ir mechaninėmis savybėmis [6]. Zhang ir kt. [4] ištyrė keturių fenolio dervų šlifavimo akmenų šlifavimo savybes ir nustatė, kad dervos stiprumo, kietumo ir atsparumo karščiui užtikrinimas aukštoje temperatūroje buvo esminiai veiksniai ruošiant didelio našumo šlifavimo akmenis. Zhang ir kt. [7] parodė, kad mažo stiprumo (mažo rišiklio kiekio) šlifavimo akmenys gerai savaime galando ir gerai pašalino medžiagą, tačiau buvo linkę degti bėgius ir buvo prastai atsparūs dilimui. Ir atvirkščiai, didelio stiprumo (didelio rišiklio kiekio) šlifavimo akmenys pasižymėjo geru atsparumu dilimui ir dideliu šlifavimo santykiu, bet prastai savaime galando. Zhang ir kt. [8] teigė, kad abrazyvo ir rišiklio sąsajos atsipalaidavimas buvo pagrindinė priežastis, dėl kurios per anksti išsiliejo rudas lydytas aliuminio oksido šlifavimo akmens abrazyvas, dėl kurio buvo mažas šlifavimo kiekis ir šlifavimo santykis. Šie radiniai rodo, kad dervos stiprumas, kietumas, atsparumas karščiui ir drėgnumas ant nevienalyčių medžiagų (abrazyvų, užpildų ir kt.) paviršiaus tiesiogiai veikia visapusiškas šlifavimo akmens savybes. Todėl labai svarbu pasirinkti dervas, pasižyminčias dideliu stiprumu, kietumu, atsparumu šiluminiam skilimui ir stipriam drėkinimui, ir išsiaiškinti dervos/abrazyvo, dervos/užpildo ir kitų nevienalyčių sąsajų sujungimo mechanizmą šlifavimo akmens sistemoje.

[1]SUN Daming, JIANG Xiaosong, SUN Hongliang ir kt. Cu-ZTA keramikos mikrostruktūra ir mechaninės savybės, paruoštos vakuuminio karštojo presavimo sukepinimo būdu[J]. Materials Research Express, 2020, 7(2): 26530.

[2]SUN Daming, JIANG Xiaosong, SUN Hongliang ir kt. Vakuuminio karšto spaudimo sukepinimo būdu paruošto Fe-ZTA keramikos mikrostruktūra ir mechaninės savybės[J]. Medžiagų tyrimų ekspresas, 2020, 7(2): 26518.

[3]Kinijos geležinkelių korporacija. Q/CR 1-2014. Kinijos geležinkelių korporacijos įmonės standartas: Bėgių šlifavimo traukinio šlifavimo rato pirkimo techninės specifikacijos[S]. Pekinas: China Railway Publishing House Co, LTD, 2014: 1-13.

[4]JI juanis. Bėgių šlifavimo šlifavimo rato vertinimo technologijos sisteminis tyrimas[D]. Pekinas: Kinijos geležinkelių mokslo akademija, 2019 m.

[5]ZHANG Guowen, HE Chunjiang, PEI Dingfeng. Fenolinės dervos poveikio bėgių šlifavimo rato šlifavimo našumui tyrimas[J]. Geležinkelio kokybės kontrolė, 2015, 43(02): 21-24.

[6]WU Leitao. Tyrimas apie vario ir alavo lydinio miltelių poveikį mechaninėms savybėms ir dervos surišimo superkietiems gaminiams šlifavimo našumui[D]. Džengdžou: Henano technologijos universitetas, 2011 m.

[7]ZHANG Wulin, FAN Xiaoqiang, ZHANG Pengfei ir kt. Šlifavimo akmens stiprumo poveikio bėgių šlifavimo elgsenai tyrimas [J]. Tribology, 40(03): 385-394

[8]ZHANG Wulin, LIU Changbao, YUAN Yongjie ir kt. Abrazyvinio nusidėvėjimo poveikio bėgių šlifavimo akmenų šlifavimo našumui tyrimas[J]. Gamybos procesų žurnalas, 2021, 64: 493-507.