Artykuły branżowe

Ścierniwa bardzo twarde i mające wysokie wartości odporności na udarność i na złamania mogą być poddane recyklingowi i używane aż do chwili, gdy zacznie zmniejszać się wielkość nominalna ziaren i kształt pierwotny ziaren ściernych. Zmniejszenie wielkości ziaren ściernych powoduje, że oczekiwany wpływ na chropowatość powierzchni i masa erozji nie są już przewidywalne. Ta degradacja ścierniw może wystąpić z powodu: zbyt wielu cykli użycia ścierniw, co następuje po przekroczeniu pewnej granicy zniszczenia, ilości odbić ścierniwa od podłoża w trakcie piaskowania, pęknięć ziaren ściernych, wad ukrytych i naprężeń wewnętrznych.

Gommel wprowadził parametr trwałości, który opiera się na określeniu twardości podłoża i prędkości uderzenia "ziaren ściernych w to podłoże, określający ilościowe rozdrobnienie cząstek podczas uderzenia na podłoże".

Schemat złamania ziarna ściernego na skutek zderzenia w podłoże przedstawia rysunek 1. Podstawową strefę złamania stanowią naprężenia udarowe, które tworzą fale rozprzestrzeniające się wewnątrz cząstki, tylko częściowo tłumione wewnątrz ziarna ściernego. Strefą złamania są pogrubienia (karby) fragmentów ziarna ściernego utworzone przez te fale znajdujące się na stronie przeciwnej do strefy uderzenia cząstek.

Na przykład, każda kulka szklana, podczas piaskowania, nawet o małej prędkości uderzenia, prowadzi do pęknięć ziaren ściernych, a wyższe prędkości kulek szklanych prowadzą do bardzo drobnej fragmentacji.

Inna interakcja ścierniwa i powierzchni została określona przez Ohlsena jako liczba jego rozpadu (dezintegracji) wyrażona liczbą niewymiarową (np. wartość 0,05 to 5%). Powszechnie zakłada się, że ścierniwo, które zmieniło wartość średnicy początkowej 50% ilości ziaren nie nadaje się do użytku.

Dla bardziej miękkiego podłoża ilość rozpadu śrutu pozostaje niska, co oznacza mniejsze zmiany wymiarów cząstek lub formy defragmentacji ziaren ściernych. W przypadku twardszego podłoża, następują większe zmiany kształtu i wielkości cząstek. Jeżeli chodzi o szczegóły wpływu wielkości cząstek po liczbie cykli dla żużla paleniskowego, w zależności od wielkości nominalnej ścierniwa, to gdy rozmiary cząstek są większe, wówczas i numery rozpadu oraz prawdopodobieństwo zmiany kształtu ścierniwa oraz zmiany wielkości profilu chropowatości zmieniają się podobnie.

Rysunek 3. Oddziaływanie ścierniw nietrwałych i trwałych na stal miękką i twardą.

Przy stosowaniu zdegradowanych ścierniw uzyskuje się gładszą powierzchnię niż przy nowych. Nowe ścierniwo generowało wyższe wartości chropowatości powierzchni Ra = 4,70 µm przy niższej prędkości ścierniwa, a ślad obróbki strumieniowo-ściernej był mniej gęsty, wykazywał przy tym większe ubytki erozyjne powierzchni podłoża. Ścierniwo przepracowane (wielokrotnie użyte) nadaje niższe chropowacenie powierzchni Ra = 4,23 µm.