Guns.ru Talks
Заточка режущего инструмента
Почему особо крупнозернистые абразивы медленно работают.

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
oldTor
6-8-2018 10:56 oldTor
Неоднократно в разделе поднимался вопрос на тему низкой производительности крупнозернистых абразивов, применяемых в ручной заточке.
Например вот тут:
https://forum.guns.ru/forummessage/224/2319225.html
Или вот тут, с поста 302:
https://forum.guns.ru/forummessage/224/1200089-14.html

В этих темах вроде удалось объяснить причины этого, а в данной я предоставляю иллюстративную часть.
Первый пример - гальванически закреплённое алмазное зерно.
Свежая поверхность бруска - как можно видеть, отдельных торчащих зёрен на единицу площади, очень мало - масштаб съёмки 12:1, по горизонтали 1,5мм.:

Т.е. на такую площадь, буквально 3-4 зёрнышка торчат - в глубину резко изображаемого пространства при микросъёмке тут влезает немногим больше 10мкм., что как раз позволяет оценить шероховатость бруска и количество контактирующих с обрабатываемым клинком, зёрен абразива.

Однако, с гальванических брусков, настолько выпирающее зерно отлетает буквально в процессе первого применения, и картина улучшается - вот теперь другое дело - та же поверхность в том же масштабе после работы:

И теперь, этот брусок грызёт довольно оперативно - количество рабочих зёрен на единицу площади выросло, и теперь, покуда они не затупятся, покуда не деградируют их режущие грани - работа будет довольно интенсивной.
Т.е. для того, чтобы брусок начал работать, ему необходимо время на приработку, и чем он грубее по размеру зерна, тем бОльшее время ему требуется. И тут весьма важно соотношение размера зерна и концентрации абразива в бруске. Как можно видеть, у гальванически закреплённого алмаза, она сравнительно невелика, всё равно, даже на приработанной поверхности, наиболее выступающих зёрен на единицу площади не так много, хотя этот брусок ещё очень неплох в этом плане, производитель не пожалел "насыпать" зерна довольно щедро, но всё равно концентрация абразива реальная, в реально работающем слое - невелика. Она несколько прирастает по мере процесса заточки, однако, неспособность зерна к дроблению, а лишь способность затупляться - постепенно хотя и снижает неоднородность обработки по глубине и размеру рисок, но и снижается производительность.

Возьмём другой пример - крупнозернистые бруски на основе карбида кремния.
Концентрация зерна у них намного выше, причём всегда, однако, при особо крупном зерне, высокая плотность бруска и твёрдость связки, также создаёт проблемы. Процитирую свой пост с иллюстрацией того, что происходит в таких условиях, в процессе работы:
"Удалось поймать на фото примечательный момент, а именно - выглаженная поверхность бруска Гриталон м63, с заметным эффектом "матирования" граней зёрен. Слева снизу на фото, заметны, в виде продукта истирания, частицы зёрен, причём где "забито" ими - желтоватый оттенок, что связано с наличием порыжевших от воды частиц снятого металла в рельефе камня. Снято через микроскопный объектив Ломо План 9х0.20 с диафрагмой, один кадр, немного редактуры, кроп - по горизонтали 2мм., фото кликабельно, доступна развёртка в 100%:


"

Т.е. работа конечно происходит, во многом благодаря способности зерна к дроблению, но когда оно так плотно упаковано в связке и хорошо там удерживается - с него лишь откалываются частицы, что, конечно приводит к обнажению свежих острых граней зёрен, но в данном конкретном случае, превалирует иной аспект, а именно - эти отколовшиеся частицы, вызывают эффект, как если бы мы притирали этот грубый брусок на слишком тонком порошке карбида кремния.

Т.е. для работы по довольно малому пятну контакта этот брусок довольно производителен, тем паче, что имеет не самое крупное зерно, однако вот подобная ситуация с рабочей поверхностью, несколько мешает. лучше бы ему быть менее плотным, либо менее твёрдым (что, собственно позднее с ним и было сделано - этот брусок Гриталон, позднее стали делать более легко обновляющимся).

Ещё пример - более крупное зерно - м100. Также высокая концентрация абразива и высокая твёрдость бруска - тут для того, чтобы снять рельеф поверхности информативно, а не 3-4 выступающих вершинки зёрен на фоне мути зоны нерезкости, мне пришлось сделать стэкинг из 19-ти кадров. Если примерно прикинуть ГРИП толщиной чуть более 10мкм., то станет понятно, насколько мало работающих вершинок зёрен, первое время работы бруска, являются активными - собственно на микрофото видно два самых выступающих зёрнышка с чутка обколотыми вершинками - масштаб съёмки 13:1, по горизонтали 1,8мм.:

Silicon carbide м100

А теперь, пример с шлифовальной бумагой- очень грубая, p40.
размер зерна 400-500мкм., электрокорунд - зерно столь крупное, что я снимая даже со стэкингом, взял объектив послабее и с бОльшей ГРИП - тут масштаб съёмки 5,1:1 по горизонтали кадра 4,6мм. стэкинг 21 кадр:

Abrasive Sandpaper Aluminium Oxide P40 (400-500чm)

Что можно сказать - размер зерна огромен, а концентрация абразива весьма скромная - в такой ситуации, не только учитывая слабый сам по себе "носитель" абразива, но и низкую концентрацию - зерно теряется быстрее, чем успевает поработать.

В общем, мне кажется ситуация достаточно понятна + можно почитать обсуждения по ссылкам, что я дал выше и сопоставить с иллюстрациями для вящей наглядности и понимания.

В общем - снова приходим к тому, что стереотип "чем крупнее зерно, тем быстрее" - несостоятелен, что в любом общем утверждении есть свои границы и нюансы. И что "волшебных" абразивов нет - всегда есть комплекс свойств и комплекс компромиссов, выбор абразива целесообразно задаче. И именно потому, их существует такое великое разнообразие.


----------
"Теория без практики мертва и бесплодна, а практика без теории бесполезна и пагубна" П.Л. Чебышев.

edit log

Botanic
6-8-2018 11:31 Botanic
Пока накидаю связных ссылок.

  1. Вопрос про размер зерна и абразивную способность https://forum.guns.ru/forummessage/224/445766.html
  2. Путеводитель по заточке / Особенности работы абразивов / О гритности
  3. ;;; Путеводитель по заточке / Особенности работы абразивов / Почему нужны разные камни
  4. Еще было у Тодда Симпсона
    ага, оно
    https://scienceofsharp.wordpre...n-rate-vs-grit/
  5. Еще было на ганзе .. что грубые камни - не всегда быстрее/ 1000 jis - оптимум по скорости --со ссылкой на Тодда
    https://forum.guns.ru/forum_light_message/224/1110420.html
    --- здесь -- надо выжать

Позже дополню...

edit log

Евгений_Е
6-8-2018 11:54 Евгений_Е
К вопросу о грубых камнях, которые не всегда быстрее...

Скажу свои наблюдения. На мой взгляд, здесь всегда стоит учитывать не только размер абразивного зерна, но и площадь соприкосновения бруска и стали. При одинаковом давлении, общий объем врезающегося в сталь зерна (как с водой - объем зерна, который утонул в стали во время заточки) будет примерно одинаковым не зависимо от размера зерен и их количества. Другими словами, если будет много очень мелкого зерна, то все зернышки будут врезаться в сталь только вершинками. Если зерна будет мало, но оно будет крупным, то глубина будет увеличиваться. При одинаковом размере зерна, но увеличенной площади соприкосновения - увеличится количество зерен и как следствие уменьшится глубина врезания зерна.

В итоге, если необходимо проработать большую плоскость - например спуски, то стоит обратить внимание на более грубые бруски. Если же работа идет по очень узкой фаске, то необходимости брать очень грубые бруски нет.

С другой стороны, та же зависимость отражается в твердости стали - чем тверже сталь, тем меньше врезаемый объем абразива в сталь. В итоге, для эффективного снятия большого количества металла, может помочь применение грубого абразива в котором будет меньше абразивных зерен на площадь, которые смогут врезаться более глубоко (как более мелкий абразив для обычных сталей).

----------
Тот, кто правильно указывает на мои ошибки, - мой учитель.
Тот, кто правильно отмечает мои верные поступки, - мой друг.
Тот, кто мне льстит, - мой враг.
/Сунь Цзы/

oldTor
6-8-2018 12:02 oldTor
Ещё стоит учесть то, что далеко не все зёрна будут иметь в направлении обработки острые грани - многие будут иметь тупые углы, и будут работать как "давящие зёрна" (кстати, это термин из справочников по шлифованию), что усиливает пластическое оттеснение и усугубляет рост заусенца.
Врезание более глубоко - это прекрасно, но не всегда реально. Это может потребовать избыточного давления, которое ещё и не всегда получится развить, не при любых условиях, и при котором эти зёрна не удержатся в связке или оставят чрезмерно "распаханную" поверхность.
Но собственно это уже обсуждалось в темах по ссылкам в первом посте.

quote:
Изначально написано Евгений_Е:
...

В итоге, если необходимо проработать большую плоскость - например спуски, то стоит обратить внимание на более грубые бруски. Если же работа идет по очень узкой фаске, то необходимости брать очень грубые бруски нет.

С другой стороны, та же зависимость отражается в твердости стали - чем тверже сталь, тем меньше врезаемый объем абразива в сталь. В итоге, для эффективного снятия большого количества металла, может помочь применение грубого абразива в котором будет меньше абразивных зерен на площадь, которые смогут врезаться более глубоко (как более мелкий абразив для обычных сталей).


По-разному... Например, часто можно взять брусок той же зернистости, но меньшей твёрдости и\или плотности, и то же касается и более грубого, который взяли, но он оказался непроизводителен.
Хотя для работы по спускам вообще проще обратиться к средствам механизированным.
По стали - не твёрдостью единой - я бы сказал что не менее важна её вязкость. Что плохо для твёрдой и суховатой, может отлично подойти для даже ещё более твёрдой, но достаточно вязкой, равно как и наоборот.
Кстати, особенно это хорошо разъяснено в литературе по шлифованию - там куда больше зачастую внимания уделено не размеру зерна, а именно характеристикам связки,правда там ещё и проблема перегрева существует, но она не единственная ключевая.
А вот в ручной обработке вопрос подбора абразива по комплексу свойств - часто забалтывается, и оперируют только зернистостью и видом абразива. Хотя концентрация его, плотность бруска, твёрдость связки, её соотношение со способностью к истиранию - не менее важны. А может и более.
В общем, не выйдет тут вывести правило "в двух словах". Слишком много переменных.

edit log

nakayamastone
6-8-2018 15:21 nakayamastone
Ежли особо крупный абразив работает медленно - то зачем их тогда делают?
avch
6-8-2018 15:41 avch
Для слесарки спусков привезли из Сапфира 3 килограммовых пакета к.к. - 60, 120, 240. Самый нужный, полезный и ходовой - F240. 120й использовался, но намного реже.
Хотя бы потому, что случайная "паразитка" от 60-го и 240-го ощутимой разницы явления на простой углеродке. Задумался, отвлекся, чуть передавил.
А ее выведение может и критичным быть для геометрии, особенно для клинков, уже тонко сведенных на гриндере.
+ по принципу, стакан пшена - больше чем стакан гороха, "пшено" пошустрее работать будет.
У меня так со временем сложилось.

oldTor
6-8-2018 16:03 oldTor
quote:
Изначально написано nakayamastone:
Ежли особо крупный абразив работает медленно - то зачем их тогда делают?

Во-первых, не все они рассчитаны на заточку. Многие - на обработку совсем иных материалов. Кстати многие отмечали отличную производительность, например алмазов венёвских 200\160 для обработки торцев будущих стеклянных притиров, я на гальванике грубой начерно подравниваю притиры и камни - собственно для того и брал в первую очередь. В этом она реально хороша, и на мой взгляд - куда лучше, чем для заточки.

Во-вторых, что уже касаемо заточки - некоторые фирмы просто взяли и перенесли промышленные абразивы для механизированной обработки, в ручную, сделав с той же связкой ручные бруски, нихрена не видя разницы между режимами механизированной и ручной обработки, но прокатило - покупают. А многие китайцы это повторили, потому как "пипл хавает".

В-третьих - если посмотреть на серьёзных производителей абразивов, разработанных _специально_ для ручной обработки, то можно заметить что мега-крупного зерна - у них единичные случаи или вовсе линейки начинаются с 100-150мкм. а то и с меньшего, а не 200мкм или тем более с 300.
Рынок и потребительство никто не отменял - на всё можно найти своего покупателя. Даже просто сметя мусор с полу в цехе и запекая его в связку, как, судя по всему, делают с теми же брусками из хозмагов. Берут ведь! Хотя по цене уже и так ясно что хлам - но берут. И чуть более дорогой и более производительный, но тоже мало подходящий для нормальной заточки - тоже берут. А если приправить это рекламой, да заставить кого-нибудь писать статейки о том что "чем крупнее зерно - тем всегда быстрее обработка" - то вообще красота!

Ну и в-четвёртых, в конце-концов крупнозернистые бруски, но с разумным размером зерна, _на своём месте_ и применённые по адресу - тоже нужны и полезны, просто они нередко сложнее в притирке, чем кажется на первый взгляд, и не так просто правильно их подобрать под задачу. А я бы сказал, что это сложнее, чем подобрать удачно более тонкие - более привычного "заточного" диапазона зерна.
Да и нужны столь грубые, обдирочные бруски, как те же, например, пресловутые масляные нортоны корс - гораздо реже, чем бруски заточные. Никто в здравом уме не станет каждый раз когда нужна правка, даже "углубленная" - без нужды драть клинок на самом своём грубом обдирочном абразиве, ну разве что ему охота почаще его пересводить или платить деньги за регринд)
Т.е. по факту - применяют их не так часто, и разбираются в них потому меньше - статистики по ним сравнительно немного, примеров работы и сравнений вменяемых тоже. А поскольку ещё и бытует мнение что "ободрать можно на чём попало, на заточном этапе исправлю", с чем я категорически не согласен, так как полагаю, что фундамент качественной заточки закладывается ещё на этапе слесарки\обдирки, то чему удивляться, что про обдирочные информации и примеров как их подбирать и пр. - мягко говоря недостаточно..

edit log

Евгений_Е
6-8-2018 16:29 Евгений_Е
quote:
Originally posted by oldTor:

Многие - на обработку совсем иных материалов. Кстати многие отмечали отличную производительность, например алмазов венёвских 200\160 для обработки торцев будущих стеклянных притиров

Подтверждаю!

Я активно использую алмазный брусок 250/200 100% для обработки торцов стекла после стеклореза. Получается не хуже, чем в магазинах полки без полировки - только выравнивание и снятие фаски. Неожиданно, но для стекла 8 мм толщиной, брусок с таким зерном не просто режет торец, а снимает на глазах. Буквально за несколько минут можно полностью сравнять свежий срез стекла в плоскость.

При этом пробовал этот брусок по всем имевшимся у меня сталям. Сталь царапается, но съема нет. Можно сказать, что брусок очень активно расцарапывает сталь - штрих остается очень глубокий, но после смены направления работы, брусок не может убрать свои же следы. Следы снятого металла также отсутствуют. Если и есть, то единичными редкими крупинками.

По керамическому ножу, этот брусок наоборот работает довольно оперативно и могу его порекомендовать для исправления грубых проблем, например отломан носик и необходимо снять часть обуха для формирования кончика. Такие задачи действительно легко выполнить на алмазе 250/200 100%.

ps. Стоит добавить, что зерно F60 еще грубее!

----------
Тот, кто правильно указывает на мои ошибки, - мой учитель.
Тот, кто правильно отмечает мои верные поступки, - мой друг.
Тот, кто мне льстит, - мой враг.
/Сунь Цзы/

edit log

Urchini
6-8-2018 20:12 Urchini
quote:
Изначально написано avch:
Для слесарки спусков привезли из Сапфира 3 килограммовых пакета к.к. - 60, 120, 240. Самый нужный, полезный и ходовой - F240. 120й использовался, но намного реже.
Хотя бы потому, что случайная "паразитка" от 60-го и 240-го ощутимой разницы явления на простой углеродке. Задумался, отвлекся, чуть передавил.

Вы ведь по стали ими работаете? Интересно, весьма.
По камням при сложных случаях 60 и 120 порошок в первую очередь для плоскости. Недоработки на них дальше не поправишь особо. Если камень не совсем мягкий, то есть если он на матированном стекле сам не ровняется.

edit log

avch
6-8-2018 22:11 avch
quote:
...Недоработки на них дальше не поправишь особо...

А почаще порцию порошка меняю. Расходный материал, экономить не стоит. Клинки после максимум Р320 (лента гриндера).
А выведение плоскости, удаление паразитки привело земляка к тому, что в итоге 2-3мм ширины клинка потерялось.