Artykuły branżowe

Profile chropowatości a parametry obróbki strumieniowo-ściernej i właściwości podłoży metalowych, część II

Pozostał do omówienia wpływ ciężaru właściwego ścierniwa, który dla tradycyjnych ścierniw waha się między 2,5 kg/dcm3 granulatu i kulek szklanych do 7,9 kg/dcm3 śrutu ciętego z drutu stalowego oraz śrutu nierdzewnego. Wartości mogą różnić się trzykrotnie, co nie jest jednak dominującym parametrem wpływającym na wielkość energii ziarna ściernego.

Rysunek 1. Mechanizm fragmentacji ziarna ściernego.

Pozostałe właściwości ścierniw to:

- Twardość ścierniwa

Twardość ścierniwa można zdefiniować jako: "właściwość opisana jako opór podłoża na zarysowanie inną substancją". Twardość ścierniwa jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o tym, do jakiego rodzaju obróbki strumieniowo-ściernej ścierniwo może być stosowane. Gdy ścierniwo jest znacznie bardziej miękkie niż podłoże, to powierzchnie nie będą prawidłowo wygładzone, chropowate, ani oczyszczone. Z drugiej strony, ścierniwo może nieodwracalnie uszkodzić podłoże, gdy jest ono znacznie bardziej miękkie niż ścierniwo*.

Twardość materiału ściernego ma umiarkowany wpływ na chropowatość. Materiał ścierny metalowy powinien być co najmniej o cztery punkty skali twardości Rockwella C (HRC) twardszy niż podłoże. Ograniczenie to wynika z powstawania odkształceń kowalnych materiałów ściernych o niższych wartościach twardości podczas zderzenia z podłożem oczyszczanym. Dlatego też, ważniejsza jest nie absolutna twardość materiału ściernego, a raczej stosunek twardości materiału ścierniwa do twardości materiału docelowego, który określa zdolność do chropowacenia. Wartości chropowatości wzrastają wraz ze wzrostem stosunku twardości ścierniwa/podłoża.

Rysunek 2. Zmiany kształtów ścierniw zależnie od ich trwałości.

- Odporność na pękanie ziaren ścierniw

Odporność na pękanie jest "minimalnym naprężeniem rozciągającym, które powoduje pęknięcia". Zazwyczaj złamanie następuje na skutek wielokrotnego użycia (recyklingu) ścierniw przewyższający czas procesu obróbki strumieniowo-ściernej. W niektórych przypadkach wymiana ścierniwa jest niezbędna, gdy rozpada się ono z powodu "ukrytych wad fabrycznych, takich jak mikropęknięcia, zlepienia, wtrącenia lub pustki".

Nieuleganie rozdrobnieniu ścierniwa jest ważne dla uzyskania dobrej jakości powierzchni po oczyszczeniu podłoża. Norma ISO 11124/2-4 określa maksymalne limity właściwości cząstek dla ziarna śrutu żeliwnego, wysokowęglowego śrutu staliwnego okrągłego S i ostrokrawędziowego G oraz niskowęglowego śrutu staliwnego, wyrażona w %:, tj. zmiany kształtu cząstek, liczby ubytków, wad skurczowych, pęknięć i innych wad.