Artykuły branżowe

Tablica 1. Rozrzut wielkości kulek ceramicznych i śrutów do kulowania oraz ich oznaczenie [1].

Fot. 3. Rozbite kulki ceramiczne. [3]

Fot. 4. Porównanie stopnia rozbicia kulek ceramicznych i szklanych [1].

Rozmiary kulek ceramicznych przedstawia tablica 1. Należy podkreślić, że standardowe kulki ceramiczne są ponad 10 razy trwalsze od kulek szklanych w trakcie obróbki pneumatycznej suchej i ponad 25 razy przy obróbce mokrej. Ta niezwykła, jak na ścierniwa syntetyczne niemetalowe, trwałość pozwala stosować je tak jak śruty (staliwne, stalowe, nierdzewne i żeliwne) w oczyszczarkach wirnikowych. Bardzo dobra mikrostruktura i właściwości sprężyste materiałów ceramicznych są przyczyną skrajnej ich wytrzymałości na rozciąganie i trwałości kulek ceramicznych [1]. Wysoką trwałość kulek ceramicznych potwierdzają testy Erwina. Podczas tego testu kulki ceramiczne są wyrzucane przez łopatki wirnika z prędkością 50m/s przy nacisku łopatek 0,011 N. W takich warunkach, po 2400 cyklach pracy kulek B 40 (250-425 µm), pozostaje jeszcze 40% całkiem nienaruszonych kulek ceramicznych (po 1800 cyklach 50%, wtedy uważa się, że ścierniwo nie nadaje się do użytku) [1].

Kulki ceramiczne ulegają zniszczeniu w całkiem odmienny sposób niż inne ścierniwa. Nie ulegają one ścieraniu, ani nie rozpadają się tak jak kulki szklane wybuchowo na wiele bardzo drobnych i ostrych cząstek, nie tworzą przy tym drobnych ostrych krawędzi produktów ich rozbicia, jak ma to miejsce przy rozbijaniu się innych ścierniw niemetalowych. Od kulek ceramicznych odpryskują fragmenty kulek, pozostawiając zasadniczą cząstkę kulki nadal okrągłą. Sposób rozbijania się kulek ceramicznych i szklanych obrazuje fotografia 3 [3].

Wykres 1. Stabilność składu wymiarowego kulek ceramicznych Zirblast B120 (63-125 μm), ciśnienie 4 bary [1].

Wykres 2. Ilość rozbitych kulek szklanych i ceramicznych po 20 cyklach pracy [1].

Kulki ceramiczne rozpadają się na kawałki czaszowate, bez ścierania się i łuszczenia ani nie eksplodują jak kulki szklane, nie generując pyłu, co promuje utylizację odpadów w postaci gruzu zgromadzonego w separatorze bez przepływu powietrza. Odpady zebrane nie mogą zawierać więcej niż 3 do 5% kulek zdolnych do ponownego użycia. Odpad musi być czysty, wolny od kurzu i wszelkich ciał obcych, organicznych, mineralnych lub metalowych [3].

Nawet śruty staliwne rozbijając się tworzą pewną ilość kurzu, który wbija się w powierzchnię oczyszczaną, stając się przyczyną powstawania rdzy nalotowej, a rozbite mniejsze ziarna ulegają zaokrągleniu, a więc następuje stopniowe zmniejszanie wymiarów ziaren śrutów. Opisany powyżej mechanizm degradacji kulek ceramicznych pozwala na wyjątkową stabilność wymiarową ścierniwa ceramicznego nawet powyżej 1000 godzin pracy z tymi kulkami.