Нетканый абразивный материал - технология производства и сфера применения

Изначально этот материал выпускался компанией 3М в виде губок для мытья посуды с небольшим наполнением слабоабразивными материалами. Однако, эффективность хозяйственного изделия позволила расширить диапазон применения до абразивной обработки в виде широкого ряда изделий.

Действующими стандартами РФ нетканый абразивный материал имеет стандартное название – объёмное шлифовальное полотно (Е. Volumetric abrasive cloth, D. Volumschleifgewebe). Классифицируется как абразивный инструмент на гибкой основе, в виде объёмного полотна на нетканой основе, внутрь которого внесён шлифовальный материал. Как правило, основой объёмного полотна для абразивного применения являются нейлоновые, полиэфирные волокна от 0,33 тес до 1,7 текс (в том числе легкоплавкие).

Самым известным аналогом является синтапон – термоскреплённое объёмное полотно, при изготовлении которого используется около 80% обычного полиэфирного волокна и около 20% легкоплавкого полиэфирного волокна. Объёмные полотна выпускаются из волокон различной толщины с различной плотностью: от 60 до 500 г/м2 . В РФ объёмные полотна выпускаются по ГОСТ Р 57027—2016

Для справки. Процесс скрепления волокон может быть основан на специализированной процедуре орошения материала специальными растворами. Но чаще всего, для получения качественного соединения полотна используют органические компоненты и вещества. Также очень часто используют термический процесс скрепления волокон. Данная методика изначально основана на том, что волокна обладают определенной термопластичностью. Воздействие высокой температуры позволяет соединить волокна в единое целое. Таким образом, образуется полотно высокого качества. Есть также методика иглопробивного и гидроструйного изготовления нетканого полотна. Данный способ соединения волокно считается механическим. В первом случае используются специализированные иглы, которые пробивают ткань, укрепляя волокна, друг с другом

Технология изготовления нетканого абразивного полотна

Объёмные полотна для производства абразивных нетканых материалов, получают из полиэфирных волокон методом кардочесания, с последующей термофиксацией или фиксацией волокна иглопробивным способом (или комбинированным).

Процесс непосредственного изготовления нетканого абразивного полотна немногим отличается от процесса изготовления шлифовальной шкурки. Основная задача - это равномерно расположить абразивное зерно по всему объёму нетканого полотна и закрепить с помощью связующего.

Типовой технологический процесс изготовления состоит из следующих операций: - Подготовленное нетканое полотно в рулоне (1) подается на размоточное устройство (2) и поступает на клеенаносящую машину, где полотно пропитывается суспензией из смолы и абразивного материала(3). Далее полотно отжимается и подаётся в сушило гирляндного типа (5), где проходит термообработку при 110…120о С, в зависимости от вида применяемого связующего..

Ряд производителей нанесение шлифматериалов производит методом распыления (вдувания) на поверхность смоченного смолой полотна (4)

Более совершенным считается метод распыления суспензии, состоящей их связующей смолы и абразива на поверхность полотна с помощью форсунок, с последующей термообработкой.

Готовое после термообработки абразивное нетканое полотно сматывается в рулоны и подается на другие переделы производства, на которых из него изготавливают изделия (рулоны, бобины, ленты, листы круги и т.д.)

Абразивное нетканое полотно изготавливается, как и шлифовальная шкурки, с использованием традиционных абразивных материалов: электрокорунда разных марок (А) и карбида кремния (S). Для бытовых целей и неответственных операций по неметаллическим материалам широко применяются кварциты, речной песок, бой стекла и т.д. Применяются и смеси разных абразивных материалов.

Зернистость шлифовальных материалов для нетканых абразивов как правило используется мелкая, ввиду специфики применения. При этом градация несколько отличается и взамен маркировки зернистости приводится специальное общепринятое обозначение по группам применения:

*Цвет нетканого абразивного полотна типовой, но может отличаться от приведенного у разных производителей.
Для получения гарантированной шероховатости поверхности при заказе необходимо указывать желательную зернистость по FEPA

Назначение и сфера применения

Нетканые абразивные полотно имеют трехмерную структуру, которая обеспечивает им большой эксплуатационный ресурс и позволяет достигать стабильного качества обработки на высоких скоростях при сохранении геометрии обрабатываемой заготовки / детали. Открытая структура нетканых абразивов предотвращает их загрязнение и обеспечивает свободную циркуляцию охлаждающего воздуха, что исключает риск деформации и нагрева базовой поверхности. Использование нетканых абразивных материалов снижает затраты на обработку поверхности в целом благодаря экономному расходу абразива и сокращению количества последующих операций. Однако, мягкая структура материала не позволяет регулировать съём материала усилием резания, т.е. съём материала предопределён только абразивной способностью шлифовального материала и снятие больших припусков не представляется возможным. Применение возможно только на операциях доводки , полировки и зачистки поверхностей.

Основные эксплуатационные преимущества перед изделиями из шлифовальной шкурки и «жестких абразивных инструментов»:

• Обеспечивают высокое качество обрабатываемой поверхности без нарушения геометрических размеров заготовки или готового изделия;
• Имеют открытую пространственную структуру, позволяющую снизить электростатические эффекты;
• Могут применяться для сухого и влажного шлифования, а также в комбинации с полировальными пастами;
• Позволяют шлифовать поверхности любой геометрии (плоские, выпуклые, круглые) и даже детали сложной конфигурации;
• Не нагреваются в процессе эксплуатации и не нагревают обрабатываемую деталь;
• Формируют равномерную текстуру без рисок и вторичных заусенцев обработанной поверхности и других дефектов;
• Позволяют снизить уровни вибрации и шума при выполнении шлифовальных операций.

Типовые операции доводки поверхностей

• Зачистки, декоративной обработки нержавеющих, легированных сталей, бронзы, меди, алюминия, никелевых сплавов, драгоценных металлов;
• Удаления ржавчины, патины и существующих покрытий при ремонте автомобилей, электротехники;
• Структурирования и полировки древесных поверхностей и подготовки их к нанесению защитно-декоративного слоя;
• Матирования полимеров, пластиков, искусственного камня и прочих синтетических материалов;
• Для грунтовой обработки цинковых и оцинкованных поверхностей;
• Подготовки поверхностей перед покрытием лаками, обработка лакокрасочных покрытий.

Свойства нетканых абразивных материалов позволяет изготавливать изделия разного целевого назначения для выполнении работ как ручным инструментом, так и на специальном станочном оборудовании.

Изделия из нетканого абразивного полотна

Рулоны из нетканого абразивного полотна

Нетканые абразивные полотна в рулонах используются для изготовления изделий для машинной обработки в виде лент, дисков, кругов и т.д., а также для ручного шлифования в виде фрагментов разной длинны и конфигурации, в зависимости от вида выполняемых работ. Рулонные нетканые абразивы выпускаются как и шлифовальная шкурка в широком диапазоне размеров: Ширина 50…1700 мм и длинна 10…50 м.

Листовые нетканые абразивы

Основное количество нетканых абразивных материалов выпускаются в виде листов Абразивные нетканые листы подходят для ручной очистки и заключительной полировки поверхностей. Стандартные размеры листов: 152x299 мм, 150х115мм, 100х200мм. По заказу можно получить листы и других удобных размеров или самостоятельно вырезать из рулонного нетканого абразива.

Листы используются для следующих ручных операций:

• легкая очистка и полирование
• зачистка и матирование металлических, полимерных и деревянных поверхностей
• шлифовка грунтовочного слоя при выполнении покрасочных работ
• подготовка лакокрасочных покрытий
• удаление, старых слоев ЛКМ, ржавчины, заусенцев
• чистовое шлифование декоративных покрытий
• зачистка окисной плёнки доводочное шлифование
• полирование стеклянных, керамических и каменных изделий

Разные типы работ требуют различной степени зернистости абразивного листового материала, например:

• Листы со средней зернистостью MEDIUM служат для очистки, ликвидации незначительных заусенцев и матирования металлических поверхностей, а также для удаления ворса с деревянных деталей и нанесения риски на синтетические материалы с целью получения матовой поверхности;
• Листы с абразивом тонкой зернистости FINE применяются для очистки и доводки металлических поверхностей, обработки массива и древесностружечных материалов, подготовки к окраске, промежуточной шлифовки грунтовочного слоя и ЛКМ, матирования полимерных материалов;
• Листы ультратонкой зернистости ULTRA FINE создают равномерную текстуру с матовым эффектом. Они применимы для чистовой обработки металлов и полимеров, лаков и грунтов, а также для растирки патины на древесном массиве и нанесения риски на синтетические материалы с целью получения шелковистого глянца;
• Неткаными листами экстратонкой зернистости EXTRA FINE выполняют финишную обработку металлических поверхностей.

Ленты из нетканые абразивных полотен

Шлифовальные ленты из нетканого абразива используются достаточно ограничено из-за невысокой механической прочности нетканого полотна. В основном применяются ленты, дублированные прочной тканевой или другой основой. Используются как на ленто-шлифовальных станках, так и с ручным шлифовальными машинами.

Нетканый абразив в виде лент достаточно эффективен для зачистки и декоративной обработки поверхностей, шлифования древесины, удаления оксидных пленок, облоя и заусенцев, полировальных операций. При выполнении работ с дублированными абразивными лентами для получения зеркальных поверхностей рекомендуются высокоскоростные режимы. Низкоскоростные режимы более подходят для получения матовой однородной плоскости, например, при обработке древесины или шлифовке металлических заготовок.

Преимущества нетканых абразивных лент перед обычными абразивными лентами:

• Обеспечивают необходимое качество поверхности за один этап обработки
• Позволяют получать полировальный эффект, который не может быть получен лентами из обычной шлифовальной шкурки

Диски и круги из нетканых абразивов

Диски из нетканого абразивного материала используются с разными основами и применяют аналогично дискам из шлифовальной шкурки с использованием ручного электроинструмента для декоративной обработки и финишного шлифования, подготовки плоскостей к нанесению ЛКМ. Типоразмеры дисков от 40 до 410мм.

Гибкие шлифовальные круги, наборные валы из дисков применяют для доводки поверхности, понижения риски, очистки резьбовых соединений, подготовки под окраску взамен вулканитовых и поропластовых кругов. В процессе обработки нетканый абразив шлифует поверхность, не изменяя геометрии изделия. В процессе обработки за счёт подбора зернистости можно обеспечить матирующий или полировальный эффект.

Объемные круги из абразивного нетканого материала не имеют аналогов и целенаправленно разработаны для обработки профильных погонажных изделий из массива и древесностружечных материалов. Они легко профилируются по форме детали и не требуют дополнительной правки. При шлифовке твердой древесины объемные нетканые круги позволяют достичь качества обработки, аналогичного полировке.

Лепестковые круги из нетканых абразивов

Лепестковые круги из нетканых абразивов типа КЛ и КЛО применяются для доводочных операций при обработке цветных металлов, нержавеющих и обычных сталей, деревянных и пластмассовых изделий с использованием станков шлифовальной группы и ручного электроинструмента. Подходят для выполнения обширного спектра работ: зачистки и доводки поверхностей, полировальных операций, подготовки под окраску.

Лепестковые круги КЛ грубых и средних зернистостей используются в основном для очистки старых лаковых покрытий и удаления ржавчины, а также чистовой обработки металлических заготовок, особенно криволинейного профиля. Мелкозернистыми кругами производят доводку и полировку поверхностей.

Лепестковые нетканые круги типа КЛО незаменимы при ручной и машинной зачистке отверстий в заготовках, зачистке и доводке труднодоступных поверхностей. Незаменимы при полировке штампов сложной конфигурации.

Торцевые лепестковые круги из нетканых абразивов

Торцевые нетканые лепестковые круги используются в ограниченном диапазоне на операциях зачистки заготовок и поверхностей с использованием угловых шлифовальных машин. Изготавливаются с плотной радиальной укладкой лепестков нетканого материала, дублированного дополнительной основой. Торцевые круги из нетканого абразива преимущественно используют для удаления загрязнений, царапин, декоративной и матирующей обработки металла, дерева, пластика, керамики. Круги, изготовленные с применением электрокорунда , используются для обработки всех видов металлов: мягких и твердых, черных и цветных. Торцевые лепестковые нетканые круги с применением карбида кремния незаменимы для керамики, стекла, камня, для придания поверхностям блеска.