Три главных вопроса об алмазных брусках

Три главных вопроса об алмазных брусках.

1. Что такое концентрация алмазов в бруске?

Концентрация — это показатель количества алмазных зерен (карат) в связке . При повышенной концентрации улучшается абразивная способность бруска. Чем выше процент концентрации — тем быстрее работает брусок, тем меньше тратится времени на заточку, тем меньше расходуется абразив. Чем ниже процент концентрации — тем медленнее работает брусок, но при этом он работает мягче. Именно концентрация алмаза в порошке, является важнейшим фактором производительности алмазного бруска. При этом важно отметить, что для увеличения жесткости связки, помимо алмазного порошка в нее могут добавляться и дополнительные абразивные шлифпорошки, например карбид бора, которые также оказывают влияние на качество работы бруска.

По определению, концентрация алмазного порошка – это весовое содержание алмазов в единице объема алмазного слоя . Единицей веса алмаза является карат, 1 карат (crt) равен 0,2 граммам. Стандартные алмазные бруски имеют относительную концентрацию в 25%, 50%, 75% и 100% алмазного порошка.

Содержание алмазного порошка измеряется, как в весовых характеристиках, так и в объемных.

Весовое содержание алмазов в алмазоносном слое ( crtсм 3 ):

Объемное содержание алмазов в алмазоносном слое (%):

2. Какие виды связок бывают в алмазных брусках?

Алмазоносный слой бруска включает в себя зерна промышленных алмазов, специальную связку и в некоторых случаях наполнитель. Связка — это вещество, которое соединяет зерна абразива, от связки зависит эффективность и долговечность работы бруска для заточки. Наполнители (в органических связках) формируют физические, химические и механические свойства алмазосодержащего слоя: его прочность, стойкость к температурным перепадам, износоустойчивость, скорость расхода зерна и т. д. Более того, они служат хорошей базой для алмазов, надежно удерживают их в своей толще. Зернистость наполнителя выбирается таким образом, чтобы он минимально влиял на процесс заточки, а основная работа производилась алмазным порошком.

Существуют три основных вида связок для алмазного абразива:

Гальваническая связка представляет такой способ нанесения, при котором к покрываемой основе прикрепляют алмазные частицы и осаждают из электролита слой металлической связки, охватывающей и закрепляющей алмазные зерна. Гальваническая связка характеризуется тем, что она удерживает алмазные зерна только за счет механических сил сцепления, поэтому зерна должны быть внедрены в связку на высоту не менее 65-70% размера зерна. Металлом, надежно удерживающим абразивное зерно на стальном корпусе, является никель. Алмазные пластины на гальванической связке обеспечивают интенсивный съем металла и могут использоваться для режущей кромки ножа, имеющей существенные повреждения (сколы, замины и т.п). Работают заметно агрессивнее брусков на органической и металлической связках с аналогичным размером зерна. Это достигается за счет выступающих алмазных зерен, в то время как в металлической и органической связке алмазные зерна утоплены в связующее вещество и перемешаны с ним. Концентрация размеров зерна в слое 100%. В то же время необходимо отметить, что по длительности работы такие бруски будут уступать брускам на других связках из-за тонкого слоя напыления, которое активно стирается в процессе заточки. Для продления срока службы применяется напыление в два или три слоя, которое также позволяет работать быстрее и дольше. Также важно учитывать, что при работе такими алмазами по мягким сталям, твердостью до 58 HRC, этот тип брусков вырабатывается быстрее, чем при работе по сталям с высокой твердостью. Пластины на гальванической связке не требуют подготовки к работе (выравнивания, «взбадривания» и т.п.). В целом они представляют из себя эффективные и недорогие решения для быстрой заточки.

2) Металлическая связка ( эльборовые бруски )

Представляет из себя твердую связку, с высокой производительностью съема металла. Она не имеет наполнителя, состоит из металлов и алмазов, перемешанных в слое. Абразивные материалы на этой связке обычно обозначаются буквой М и имеют светло-серый оттенок. Связка М2-01 применяется для изготовления алмазного инструмента, рекомендуемого для шлифования твердосплавных изделий, твердосплавного многолезвийного инструмента и его заточки. Структура связки М2-01 представляет из себя систему, в которой твердый раствор олова находится в меди (медно-оловянная связка)

3) Органическая связка ( Веневские алмазные бруски , в том числе Премиум)

Основное преимущество органической связки перед металлической в том, что она обладает более вязкой структурой, а значит легче обрабатывается (например, вручную при выравнивании и вскрытии порошком карбида кремния), лучше обновляется и не так быстро засаливается. Основное преимущество органической связки перед гальванической в том, что алмаз наносится не тонким слоем на поверхность связки, а находится по всей ее толщине. Так же органическая связка обладает большей пластичностью и вязкостью, а значит алмаз на такой связке выкрашивается меньше, чем, на гальванической и как следствие, алмазный брусок на органической связке, служит значительно дольше. Это связка с самой высокой износостойкостью.

Связка В1-10 , изготовлена из пульвербакелита (фенолформальдегида), с содержанием карбида бора и меди, поэтому имеет красноватый цвет. Предназначена для: обработки твердых сплавов различных марок; заточки и доводки быстрорежущих сталей и сверхтвердых материалов, чистового шлифования закаленных сталей.

Связка В2-01 изготовлена из жидкого бакелита (фенолформальдегида), с содержанием железа. Предназначена для чистового и доводочного шлифования твердого сплава.

Связка В2-01М является улучшенным вариантом В2-01 , работает несколько мягче.

Связка OSB – является передовой технологией в производстве Веневского завода алмазного инструмента для брусков на органической связке. Это модернизированная связка, в основе которой лежит не шлифпорошок, а микропорошок марки АСМ, изготовленный из синтетических алмазов нормальной абразивной способности. Отличие связки OSB от других в том, что в ней не применяется карбид бора. Кроме того, абразивный слой на ней не спекается, а приклеивается к корпусу металлической пластины. Отсутствие лишних вкраплений других абразивов дает возможность делать более мягкую и тонкую работу. При этом концентрация алмазов в этих брусках равна 100%. Уже из коробки такой брусок готов к работе, он не требует выравнивания на карбиде кремния. OSB связка идеальна для твердых сталей на маленьких углах.

3. Что такое алмазные порошки и микропорошки?

Алмазные порошки ( АС ) — изготовлены из синтетических алмазов, помимо буквенного, они нумеруются и цифровым кодом, цифра обозначает — среднее арифметическое значение показателей прочности на сжатие всех зернистостей определенной марки, выраженное в ньютонах. Прочность синтетических алмазов на сжатие (статическая прочность) определяется нагрузкой, при которой разрушается единичный кристалл. Алмазные шлифпорошки марок АС4, АС15 и алмазный микропорошок АСМ, получают путем обогащения спеков (продуктов синтеза) самой низкопрочной марки синтетического алмаза, с последующим дроблением, рассевом и классификацией.

Шлифпорошок АС4 (Веневские алмазы) – размер зерен от 2500 до 40 мкм (микрометра). Изготовлен из синтетических алмазов, зерна которых представлены агрегатами и сростками. Имеет высокое качество рассева, содержание основной части алмазов со средним размером зерна составляет не менее 85%, мелких зерен не более 10% и крупных не более 5%. Это синтетический алмазный шлифпорошок прецизионного качества.

Читайте также  Конденсатор 104

Шлифпорошок АС-15 (Трехслойные алмазные бруски)

Алмазный шлифпорошок изготовленный из синтетических алмазов. Зерна представлены агрегатами и сростками, а также удлиненными кристаллами с коэффициентом формы зерен от 1,3 до 3,0. Содержание зерен среднего размера 70%, крупных — не более 15%. Предназначен для изготовления инструментов на органических, металлических, керамических связках, применяемых при обработке твердого сплава, керамики, стекла и других хрупких материалов.

АСМ (Веневские алмазы) — микропорошок марки АСМ, изготовленный из синтетических алмазов нормальной абразивной способности. Входит в бруски «Веневского алмазного завода». Размер зерен микропорошка — от 60 до 1 мкм (микрометра).

Микропорошки получают методами статической или центробежной седиментации из мелкого продукта, остающегося после изготовления шлифпорошков типа АС . Свойства микропорошков различных марок обеспечиваются технологическим процессом их получения. Массовая доля примесей в виде растворимых компонентов в шлифпорошках из синтетических алмазов не должна превышать 1%.

Зернистость абразивного инструмента, таблица соответствия grit (грит) / микрон, шероховатость

Периодически возникает необходимость сопоставить приводимую зернистость абразивного инструмента, приведенную в различных стандартах. Здесь мы поможем разобраться в этом вопросе.

Предлагаем Вашему вниманию таблицу с сайта http://knifehelp.net/ , сводящую воедино различную зернистость заточных брусков. Таблица полезна всем, кому необходима заточка какого-либо инструмента.

Соответствие наших алмазных брусков зернистости в GRIT:

Алмазный брусок 200/160 — 160/125 — extra coarse — ( примерно 120 GRIT )
Алмазный брусок 100/80 — 60/40 — coarse / fine — (примерно 200/320 GRIT )
Алмазный брусок 20/14 — 7/5 — fine / extra fine — (примерно 800/1800 GRIT )
Алмазный брусок 3/2 — 1/0 — extra fine / extra extra fine — (примерно 5000/15000 GRIT )

Зернистость заточных камней

Сразу отметить, что даже любительская заточка на камнях – дело далеко не простое. У тех, кто ни разу не пользовался подобными абразивами, могут возникнуть определённые сложности в самом начале пути – выборе «инструмента». Какая необходима зернистость камня для заточки ножей? Постараемся полностью раскрыть эту тему, разложив всё по полочкам.

Самый первый вопрос, ответ на который поможет подобрать правильный камень для ножей, касается как раз зернистости, её ещё называют гритность. От величины данного параметра напрямую зависит агрессивность воздействия на металл.

Крупные зёрна оставляют на поверхности глубокие сколы и выемки, что является недопустимым. Идеальной работой считается ровная, острая, зеркальная режущая кромка без каких-либо дефектов. Именно поэтому крупные зёрна применяются только для работ с заготовками, то есть обрабатывают только что выкованный клинок, или для восстановления. Мелкие зёрна отвечают за шлифовку и конечную полировку. Правда работа с этим камнем занимает на порядок больше времени, но результат того стоит. Средним зерном происходит затачивание, если лезвие слегка затупилось.

Таблица зернистости и шероховатости

В данной таблице собрана вся необходимая информация, которая поможет разобраться с различными видами камней: маркировка, зернистость, шероховатость и назначение.

Особенности и преимущества водных камней

  • кремния;
  • хрома;
  • алюминия.

Основным требованием к технологии изготовления является тщательное просеивание базовых элементов. Содержание в структуре частиц разной величины категорически недопустимо, поскольку это влияет на качество точильных камней.

В качестве связующего вещества используются керамические или бакелитовые элементы, которые отличаются по степени твердости готового продукта.

Использование дорогостоящих материалов повышает себестоимость водных точильных камней. Она выше, чем у синтетических аналогов, но ниже, чем у натуральных водников.

Главной особенностью водных инструментов является необходимость в предварительном замачивании, время которого зависит от величины зерна. Для крупных фракций будет достаточно 5 минут. Бруски с мелкими частицами нужно держать в воде 15 минут.

Индикатором готовности к эксплуатации является отсутствие пузырьков воздуха – это значит, что все полости заполнены водой.

Таким образом, на шлифовальной плоскости образуется смесь из абразивной крошки, воды и частиц металла. Она способствует равномерной заточке по всей ширине ножа. После окончания работ поверхность тщательно промывается.

Для выбора нужного инструмента рекомендуем ознакомиться с таблицей соответствия абразивных материалов.

Правила заточки

Режущая кромка любого ножа представляет собой острый угол. Этот угол будет разным в зависимости от назначения ножа:

  • скальпель, опасная бритва – 10°;
  • филейный нож, нож для овощей – 25°;
  • стандартные кухонные ножи – 30-35°;
  • охотничий нож – 35-40°.

Для заточки ножа используется угол, равный половине угла режущей кромки. Например, для работы с кухонным филейным ножом выбирается угол заточки 10-15°.

Необходимо учитывать поправку на материал: чем твёрже нож, тем большим должен быть угол заточки.

Некоторые точильные камни во время работы смачивают водой или минеральным маслом. Это помогает убрать отработанные частички абразива и стёртый металл режущей кромки. Растительное масло использовать не рекомендуется: оно может застыть в порах точильного камня и испортить абразив. Водные камни замачивают перед заточкой.

Немного теории

Современный процесс заточки режущей кромки условно подразделяется на три этапа: обдирка, заточка, доводка. Соответственно для обработки металла применяются заточные камни/бруски различной зернистости: крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые.

Также применимы понятия твердые, средние и мягкие точильные камни/бруски. Понятие зернистости – это размер в микронах кристаллов (зерен), которые снимают металл слой за слоем.

Крупнозернистые бруски предназначены для грубой работы: они неаккуратно обрабатывают лезвие, убирая металл большими фракциями. Мелкозернистые камни стачивают неровности, оставленные более крупным бруском, тем самым, доводят до идеала режущую кромку.

При работе с некоторыми камнями нужно обязательно их смачивать водой или маслом.

Это обуславливается двумя причинами:

  1. Существуют образцы камней/брусков, которые без смазки работают крайне неэффективно и быстро изнашиваются. При трении режущей кромки о камень, вода между ними является своего рода реактивом, образующим суспензию с абразивом. Благодаря этой самой суспензии брусок стачивает металл. Ярким примером таких камней являются японские водные камни.
  2. При трении металла о поверхность бруска, частицы камня и металла забивают поры бруска, снижая его абразивную способность, поток воды смывает излишки грязи, сохраняя рабочую поверхность заточного бруска в целости. Нужно отметить, что абразив при сухой заточке может царапать полировку клинка, что также не очень хорошо.

Точильные камни природного происхождения

Точильные камни по происхождению делятся на натуральные и искусственные. Не всегда бруски, изготовленные из природного материала, бывают лучше искусственных точил. Это легко объяснимо, ведь зерна натурального абразивного вещества неоднородны и сильно отличаются друг от друга своими размерами.

Чтобы изготовить хороший инструмент, необходим камень, длина которого превышает 20 см, а такой целостный минерал имеет довольно высокую стоимость. Кроме того, природные камни более хрупкие, чем искусственные, поэтому их приходится часто править и обтачивать вручную. Тем не менее, многие предпочитают иметь такие приспособления и с удовольствием пользуются точилом из натурального камня.

Арканзас (новакулит)

Родиной арканзасского камня является американский штат Арканзас. Минерал состоит из мелкозернистых кристалликов кварца, имеющих невероятно острые края и крепко связанных между собой. Пользоваться новакулитом сможет не каждый. Надо быть настоящим мастером своего дела, чтобы качественно заточить нож таким инструментом.

Читайте также  Качественные фрезы для ручного фрезера

При работе на арканзасе требуется смазка, роль которой чаще всего выполняет минеральное масло. Если не соблюдать это условие, то поверхность камня быстро загрязнится частицами стачиваемого материала и инструмент станет непригодным для использования.

Японский водный камень

Еще один природный материал, используемый для заточки ножей, – японский водный камень. Если этот инструмент попал в руки опытного точильщика, то скорость и качество заточки будут обеспечены. Для новичков этот вариант точильного бруска, так же как и предыдущий, абсолютно не подходит.

Дело в том, что японские водные камни очень дорого стоят и требуют особых условий использования. Во время работы нельзя забывать о смазке. Кроме того, крупнозернистые и среднезернистые бруски необходимо хранить в воде, которую рекомендуется постоянно менять, а мелкозернистые камни для заточки ножей, наоборот, надо тщательно просушивать после использования.

Водные камни очень мягкие и быстро стачиваются, причем стачивание происходит неравномерно. С одной стороны стачивается больше абразивного вещества, с другой — меньше. Чтобы привести точильный водный инструмент к исходному состоянию, надо приложить немало усилий: отыскать мраморную пластину с ровной поверхностью, накрыть ее шкуркой, смочить водой и править точило, медленно проводя им по шкурке.

Эльборовые бруски

После алмаза по твердости идет эльбор. Что такое эльбор? Это название происходит от слов Ленинград (Л — эль) + бор. Представляет собой сверхтвердый материал на основе кубической β-модификации нитрида бора. По многим свойствам приближается к алмазу. Эльборовые бруски характеризуются высокой твёрдостью и устойчивостью к высоким температурам. Кроме того, они очень устойчивы к различным химическим составляющим сплавов и сталей.

Все эти свойства объясняют тот факт, что эльборовые бруски очень устойчивы к износу.

Кристаллы, составляющие основу эльбора, гораздо мельче, и поэтому его используют для более тонкой доводки лезвия.

Рекомендую потратить деньги один раз и купить качественный эльбор, потому как камни в процессе заточки изнашиваются и становятся линзой, т.е. стачиваются посередине, т.к. именно средняя часть камня участвует в процессе заточки в наибольшей степени.

Потом для удобства работы камень нужно будет выводить карбидом кремния на стекле. Т.е. камень нужно будет сточить до тех пор, пока он не станет абсолютно ровным. Это достаточно неудобно, особенно, если заточить ножи нужно быстро. Эта процедура отнимает силы, время, да и карбид кремния нужно будет купить, который сам по себе стоит недешево.

Заточка бытового инструмента

Для заточки кухонных или деревообрабатывающих инструментов, практичнее всего, приобрести двухсторонний заточной брусок: крупный/средний или средний/мелкий (размер абразивных кристаллов). Природные камни в расчёт не берутся, так как они требуют определённого мастерства.

Для вышеупомянутых целей вполне подойдут алмазные бруски для заточки ножей производства веневского завода. Отечественное предприятие, расположенное в Тульской области, является монополистом в сфере алмазного инструмента на российском рынке.

У некоторых веневских брусков проявляется производственный дефект – проблемы с плоскостностью. Такой недостаток не критичен, поддаётся выравниванию.
Для заточки любого инструмента необходимо закрепить брусок или камень на плоской поверхности, так как при работе понадобятся обе руки.

Крепления могут быть заводского производства так и обычными дощечками, прибитыми к верстаку в качестве упора. При заточке ножа необходимо взяться правой рукой за рукоять, а левой за клинок (для правшей) и стараться использовать всю поверхность камня для равномерного выкрашивания.

Инструмент разместить обухом к себе, а лезвием от себя, положив на камень. Заточка производится движениями по камню от себя и немного вправо, затачивая левую сторону. Для заточки правой стороны рукоять берётся в левую руку.

Обе стороны затачиваются одинаковое количество раз. Не менять угол наклона клинка по отношению к бруску, в противном случае режущая кромка быстро затупится.

Стачивать нужно до образования металлической пыли, проверку остроты осуществить на листе бумаги – нож с минимальным усилием должен свободно резать бумагу. В случае обратного результата нужно повторить процедуру. Смыть абразивные частицы с ножа и камня можно после работы или в процессе заточки.

Заточка ножниц происходит проще и быстрее заточки ножей. В случае, когда нужно быстро наточить ножницы на несколько применений, нужно взять стеклянную бутылку или любой цилиндрический металлический предмет (подойдёт иголка).

Далее, этот инвентарь нужно резать ножницами – в прямом смысле. То есть, совершать режущие движения поперёк металлического предмета или по горлышку стеклянной бутылки. Такая заточка придаёт остроты на кратковременный период.

Для лучшего результата необходима средняя наждачная бумага, напильник или заточной брусок мелкой зернистости. При использовании абразивной шкурки нужно попросту изрезать её или потереть о полотно ножницы внешними фасками (режущей плоскостью).

Внутренние части лезвий натачивать нельзя – это может привести к полной неисправности инструмента. При использовании напильника нужно точить от соединения лезвий до кончика, проводя его по внешней кромке клинка.

При применении небольшого бруска можно также работать, как и напильником, а при крупном – положить ножницы на него и затачивать также внешнюю режущую кромку.

При заточке обязательно соблюдать угол, при его уменьшении или увеличении возрастёт либо износ лезвия, либо понизится режущая способность
Остроту инструмента не рекомендуется проверять используя собственные части тела.

Так некоторые граждане проверяют остроту ножа путем срезания волосков на руке. Способ с бумагой гораздо безопаснее. Для заточки ножа мясорубки подойдёт абразивный корундовый камень средне/мелкой зернистости.

Затачивать необходимо круговыми движениями по часовой стрелке, вместе с ножом аналогично затачивается и решётка. В процессе работы необходимо постоянно смачивать поверхности и внимательно следить за плоскостями ножей для предотвращения перекосов.

Когда режущие плоскости наточены до блеска, следует приложить нож к решётке и просмотреть наличие просветов между ними – таковых быть не должно.

Современный быт человека сопровождается разнообразием металлических инструментов, которые, в свою очередь, требуют внимания и ухода. По сей день, на протяжении 5000 лет с этой задачей справляются заточные бруски и камни, востребованность которых только повышается с каждым годом.