Сравнение шлифовальных кругов для УШМ: КЛТ, фибра и зачистка

Угловая шлифовальная машинка (УШМ) относится к такой категории ручного электроинструмента, без которого уже невозможно представить деятельность человека.

Многофункциональность и универсальность УШМ позволила значительно ускорить и облегчить выполнение операций, которые раньше выполнялись с использованием брусков, напильников, ножовок, рубанков и т.д. Понятно, что УШМ имеет ограниченное применение в индустрии, только на заготовительных и вспомогательных операциях, но на небольших предприятиях, в строительстве и быту они незаменимы. Преимущество УШМ в том, что с помощью нее выполняются работы по резке и шлифовке любых материалов посредством одного устройства. При выполнении большого количества операций достаточно правильно выбрать нужный инструмент, чтобы добиться желаемого эффекта.

Наиболее широко УШМ используется на операциях отрезки заготовок. Достаточно универсальный тип абразивного инструмента - отрезной круг в рамках назначения (что режет), геометрических размеров и производителя не вызывает особых сложностей для пользователя. По назначению отрезные круги в стандарте классифицируются в двух эксплуатационных исполнениях: металл-неметалл. Критериев качества, основных, тоже немного: высокая производительность, низкий расход и безопасность. 

Спектр шлифовальных операций с использованием УШМ более многогранен. Кроме того, для выполнения типовых операций предлагаются различные виды абразивного инструмента, как жесткого (зачистные круги), так и гибкого (лепестковые круги и фибровые диски). Пользователю, не располагающему профессиональными знаниями в области абразивного инструмента, сложно выбрать объективные критерии и правильно сделать выбор. Рекламные материалы, советы пользователей и сложившиеся стереотипы вносят ещё больше факторов, мешающих сделать объективный выбор.

На самом деле любому пользователю важно приобрести один тип круга (или диска), который позволит наилучшим способом выполнить весь перечень планируемых операций без замены круга (диска). К сожалению, не изобретен абразивный инструмент, который при высокой производительности обработки одновременно обеспечивал бы высокое качество поверхности, высокий класс шероховатости. Поэтому абразивными предприятиями производится целый спектр абразивов различной зернистости (грубых и тонких фракций), а последовательное их использование позволяет добиться необходимых результатов, в ущерб производительности и стоимости операций. Разумеется, пользователям было бы гораздо удобней иметь универсальный инструмент.

Но не всё так безнадёжно. Практика показывает, что можно подобрать универсальный инструмент для конкретного пользователя, на конкретные операции шлифования, если понимать параметры возможности часто применяемых зачистных кругов, лепестковых кругов и фибровых дисков. Важна объективная информация.

Целесообразно начать сравнение со стандартных параметров кругов. Хотя указанные параметры не вызывают особых вопросов у пользователей, но они во многом определяют основные эксплуатационные свойства кругов. (таблица 1):

Таблица 1

Приведенные стандартные параметры кругов могут однозначно пояснить следующее:

• Диапазон размеров кругов охватывает весь спектр выпускаемых УШМ, за исключением лепестковых кругов КЛТ, для которых диаметр 230мм используется редко.
• Используемые абразивные материалы определяют, что основное использование анализируемых кругов лежит в плоскости металлообработки и деревообработки и крайне редко используется для обработки камня, стекла, изделий из бетона и т.д.
• Диапазон применяемых зернистостей однозначно ограничивает использование зачистных кругов только для грубого шлифования, а лепестковые круги и фибровые диски могут использоваться и для предварительной обработки, и для тонкого шлифования.
• Рабочая скорость кругов позволяет их использовать на соответствующих УШМ. Для зачистных кругов при износе рабочая скорость падает вместе с эффективностью обработки.
• Вес кругов отличается значительно. Зачистной круг в 2 раза тяжелее лепесткового и более чем в 6 раз тяжелее фибрового диска. Это отражается на трудоёмкости работ.
• Конструкция абразивной поверхности определяет значительную разницу ресурса кругов и время эксплуатации до полного износа в пользу зачистного круга.
• Особенности при хранении кругов выявляют крайне негативное свойство фибровых дисков — коробление (скручивание), при ограниченном сроке хранения. Это вызывает необходимость их выравнивания доступными способами и создавать специальные условия для хранения.

Сравнение эксплуатационных свойств, которые представлены объективными показателями, может позволить сделать выбор круга или диска оптимальным (см табл 2).

Для сравнения эксплуатационных свойств выбраны наиболее используемые и применяемые характеристики шлифовальных кругов и фибровых дисков, с универсальными свойствами:

• Из типоразмеров наиболее ходовым является диаметр кругов и дисков 125 мм (более 70% штучных продаж).
• Из абразивных материалов наиболее часто выбирают круги и диски из нормального электрокорунда (80% продаж). Изделия из циркониевого и керамических корундов эффективнее только при обработке нержавеющих, высоковязких сталей (сплавов)¸ а также на операциях, где необходима очень высокая производительность. Соответственно, у таких кругов стоимостные показатели в 2..3 раза выше.
• Зернистость абразивных изделий тоже выбрана наиболее востребованных номеров.

Таблица 2

Эксплуатационные свойства	Круги зачистные на бакелитовой связке	Круги лепестковые КЛТ	Диски фибровые
Активная поверхность кругов при шлифовании ровной поверхности (% площади круга)	~15%	~35%	~45%
Активная поверхность и зона контакта на примере кругов диаметром 125мм
Устойчивость к ударным нагрузкам и усилию прижима	Высокая, при стандартных условиях эксплуатации	Разрушение и отрыв лепестков. Термическая деструкция	Деформация диска при повышенных усилиях. Расслаивание основы
Устойчивость к тепловому воздействию (температура деструкции)	Max 200°С	Max 150°С	Max 100°С
Эффективность обработки криволинейных поверхностей	Неудовлетворительно. Искажает геометрию	Хорошо. Не искажает геометрию	Хорошо. Не искажает геометрию
Производительность (первые 20 мин) кругов 125мм из электрокорунда нормального при обработке сварного шва При стендовой ручной зачистке фрагмента стального листа (низколегированного горячекатанного 4мм)	Характеристика A 24 S BF* 6…8г/мин 8…10г/мин *Круги зерном мельче F24 не эффективны	Характеристика A Р40* 8…12г/мин 10…12г/мин *А Р24 практически не выпускаются	Характеристика A Р24 10…16г/мин Для A Р40 9…12г/мин A Р40 – 10…15 г/мин
Ориентировочный полный ресурс (по времени) кругов при обработке сварного шва	400 мин	60 мин	15 мин
Шероховатость обработанной поверхности Ra (класс) при обработке фрагмента стального листа (низколегированного горячекатанного 4мм)	Для A 24 S BF –Ra 2,5 (6кл) Не исключены риски и «зарезы» на обработанной поверхности	Для A Р40 –Ra 0,8 (7кл) A Р60 –Ra 0,4 (8кл) A Р100 –Ra 0,16 (10кл)	Для A Р24–Ra 1,6 (6кл) A Р40 –Ra 0,8 (7кл) A Р60 –Ra 0,4 (8кл) A Р100 –Ra 0,16 (10кл) A Р220 –Ra 0,1 (10кл)
Уровень шума при обработке поверхности листовой стали (замер портативным шумомером)	75…100 dB	65…80 dB	65…75 dB
Уровень вибрации при обработке поверхности листовой стали (замер порт. виброметром)	12…13 м/с2	4…6 м/с2	4…6 м/с2
Термические дефекты обработанной поверхности	Перегрев, прижоги	Небольшой нагрев, без прижогов	Незначительный нагрев

График ориентировочной зависимости производительности кругов от времени эксплуатации

Приведенные сравнительные эксплуатационные свойства полностью подтверждают выводы по результатам сравнения стандартных показателей и позволяют оптимизировать сферу применения.

Оценка эффективности применения зачистных, лепестковых и фибровых кругов на типовых операциях шлифования приведена в нижеследующей таблице 3:

Таблица 3

xxxx Отлично

xxx Хорошо

xx Удовлетворительно

x Не желательно использовать

Приведенные в таблицах №1, №2 и №3 данные коррелируются между собой и отражают реальные сферы применения кругов на основе эксплуатационных свойств. С помощью оценки эффективности можно безошибочно выбрать оптимальный тип абразивного инструмента на конкретную операцию.

Для профессионалов крайне важно выбрать наиболее оптимальный тип круга (или диска) на конкретную операцию по таблице 3, а с использованием таблицы 2 определится с ориентировочными нормами времени, качеством и трудоёмкостью операций, ну и конечно с затратами. При необходимости шлифования труднообрабатываемых материалов целесообразно рассмотреть применение кругов из высокоэффективных абразивных материалов (циркониевый, керамический, Золь-гель корунды и т.п.)

Для бытового пользователя крайне важно определится с операциями, если возможно из таблицы 3, которые предполагается выполнять. Если в этом перечне операций будет выпадать **** Отлично *** Хорошо **Удовлетворительно на один из видов абразивного инструмента (кругов или диска), можно воспользоваться рекомендациями и сделать оптимальный выбор.

Окончательный выбор шлифовального круга всегда остается за пользователем! В силу субъективных факторов: привычка, доступность по цене, сложившиеся стереотипы, советы авторитетных мастеров и т.д. Однако, ознакомившись с вышеизложенными эксклюзивными рекомендациями, вероятность ошибочного выбора будет исключена.