Aşındırıcıların ve taşlama takımlarının geliştirilmesi ve uygulanması

Aşındırıcı aletler taşlama, alıştırma ve cilalama için kullanılan aletlerdir. Aşındırıcı aletlerin çoğu, aşındırıcılardan ve bağlayıcılardan yapılmış yapay aletlerdir ve ayrıca doğal minerallerden doğrudan işlenmiş doğal aşındırıcı aletler de vardır. Aşındırıcı aletler, makine imalatı ve diğer metal işleme endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmasının yanı sıra, gıda işleme, kağıt yapım endüstrisi ve seramik, cam, taş, plastik, kauçuk ve ahşap gibi metalik olmayan malzemelerin işlenmesinde de kullanılmaktadır. Aşındırıcı aletlerin kullanımı sırasında, aşındırıcı taneler künt olduğunda, aşındırıcı tanelerin kısmen parçalanması veya bağlayıcının kırılması nedeniyle, aşındırıcı taneler kısmen veya tamamen aşındırıcı aletten düşer ve aşındırıcı, çalışma yüzeyinde Aşındırıcı alet sürekli olarak yeni kesici kenarlar ortaya çıkarır veya sürekli olarak yeni keskin aşındırıcı tanecikler ortaya çıkarır, böylece aşındırıcı alet belirli bir süre boyunca kesme performansını koruyabilir. Aşındırıcı takımların bu kendiliğinden bilenme özelliği, genel kesici takımlarla karşılaştırıldığında aşındırıcı takımların öne çıkan bir özelliğidir.

Neolitik Çağ kadar erken bir tarihte insanlar taş bıçakları, taş baltaları, kemik aletleri, boynuz aletlerini ve diş aletlerini işlemek için doğal öğütme taşlarını kullanmaya başlamıştı. 1872'de Amerika Birleşik Devletleri'nde doğal aşındırıcılardan ve kilden yapılmış seramik taşlama taşları ortaya çıktı. 1900'lü yıllarda yapay aşındırıcılar ortaya çıktı ve yapay aşındırıcılardan yapılmış çeşitli taşlama takımları birbiri ardına üretilerek taşlama ve taşlama makinelerinin hızlı gelişimi için koşullar yaratıldı. O tarihten bu yana taşlama takımları içerisinde doğal taşlama takımlarının oranı giderek azaldı.

Aşındırıcılar ham madde kaynaklarına göre iki kategoriye ayrılır: doğal aşındırıcılar ve yapay aşındırıcılar. Makine endüstrisinde yaygın olarak kullanılan tek doğal aşındırıcı yağ taşıdır. Yapay aşındırıcılar, temel şekillerine ve yapısal özelliklerine göre beş kategoriye ayrılır: taşlama taşları, taşlama kafaları, yağ taşları, kum fayansları (topluca bağlı aşındırıcılar olarak anılır) ve kaplamalı aşındırıcılar. Ayrıca aşındırıcılar geleneksel olarak bir aşındırıcı türü olarak da sınıflandırılır.

Bağlı aşındırıcılar, kullanılan aşındırıcılara göre genel aşındırıcı bağlı aşındırıcılar ve süper sert aşındırıcı bağlı aşındırıcılar olarak ikiye ayrılabilir. Birincisi korindon ve silisyum karbür gibi yaygın aşındırıcılardan yapılırken ikincisi elmas ve kübik bor nitrür gibi süper sert aşındırıcılardan yapılır. Ayrıca sinterlenmiş korindon aşındırıcılar gibi bazı özel çeşitleri de bulunmaktadır.

Sıradan aşındırıcı bağlı aşındırıcılar, belirli bir şekil oluşturmak ve belirli bir güce sahip olmak için bir bağlayıcıyla bağlanan aşındırıcılardır. Genellikle bağlı aşındırıcıların üç unsuru olarak adlandırılan aşındırıcılar, bağlayıcılar ve gözeneklerden oluşurlar.

Aşındırıcılar taşlama takımında kesici bir rol oynar. Bağlayıcı, gevşek aşındırıcıyı taşlama aletinde birleştiren malzemedir. İki türü vardır: inorganik ve organik. İnorganik bağlayıcılar arasında seramikler, magnezya ve sodyum silikat vb. yer alır; organik bağlayıcılar arasında reçineler, kauçuk ve gomalak vb. yer alır. Bunların arasında seramikler, reçineler ve kauçuk bağlayıcılar en yaygın kullanılanlardır.

Taşlama sırasında gözenekler talaşları barındırabilir ve çıkarabilir, ayrıca soğutucuyu da tutabilir, bu da taşlama ısısının dağıtılmasına yardımcı olur. Belirli özel işleme gereksinimlerini karşılamak amacıyla, aşındırıcı aletin performansını artırmak amacıyla gözeneklere kükürt ve parafin gibi belirli dolgu maddeleri de emprenye edilebilir. Bu dolgu maddesine aşındırıcı aletin dördüncü elemanı da denir.

Sıradan aşındırıcıyla birleştirilmiş aşındırıcı aletlerin özelliklerini gösteren öğeler şunları içerir: şekil, aşındırıcının boyutu, parçacık boyutu, sertlik, yapı, destek, destek tutkalı ve bağlama maddesi. Aşındırıcı aletlerin sertliği, aşındırıcı tanelerin tutulması için bağlayıcı maddenin gücünü yansıtan, dış kuvvetin etkisi altında aşındırıcı aletlerin yüzeyinden aşındırıcı taneciklerin düşme zorluğunu ifade eder.

Aşındırıcı aletin sertliği esas olarak eklenen bağlayıcı miktarına ve aşındırıcı aletin yoğunluğuna bağlıdır. Aşındırıcı parçacıklar kolayca düşüyorsa bu, aşındırıcı aletin sertliğinin düşük olduğu anlamına gelir; aksi takdirde sertliğin yüksek olduğu anlamına gelir. Sertlik seviyesi genellikle yedi ana seviyeye ayrılır: süper yumuşak, yumuşak, orta yumuşak, orta, orta sert, sert ve süper sert. Bu seviyeler ayrıca birkaç küçük seviyeye bölünebilir. Aşındırıcı aletlerin sertliğini ölçmeye yönelik yöntemler, el konisi yöntemi, mekanik koni yöntemi, Rockwell sertlik test cihazı yöntemi ve kumlama sertlik test cihazı yöntemidir.

Taşlama takımının sertliği, dinamik elastik modülü ile karşılık gelen bir ilişkiye sahiptir; bu, taşlama takımının sertliğini ifade etmek için taşlama takımının dinamik elastik modülünün ölçülmesi için ses yönteminin kullanılmasına yardımcı olur. Taşlama işleminde iş parçasının malzeme sertliği yüksekse genellikle sertliği düşük olan taşlama takımı seçilir; aksi takdirde sertliği yüksek bir taşlama takımı seçilir.

Aşındırıcı takımların mikro yapısı kabaca üç kategoriye ayrılabilir: sıkı, orta ve gevşek. Her kategori ayrıca mikro yapı numaralarıyla ayırt edilen çeşitli düzeylere bölünebilir. Aşındırıcı aletin mikroyapı numarası ne kadar büyük olursa, aşındırıcı aletin içindeki aşındırıcının hacim yüzdesi o kadar küçük olur, aşındırıcı taneler arasındaki boşluk o kadar geniş olur ve mikro yapı o kadar gevşek olur. Tersine, mikro yapı sayısı ne kadar küçük olursa, mikro yapı da o kadar sıkı olur. Gevşek mikro yapıya sahip aşındırıcı aletlerin kullanım sırasında pasifleştirilmesi kolay değildir, taşlama işlemi sırasında daha az ısı üretir ve iş parçasının ısı deformasyonunu ve yanıklarını azaltabilir. Sıkı mikro yapıya sahip aşındırıcı aletlerin aşındırıcı taneciklerinin düşmesi kolay değildir, bu da aşındırıcı aletin geometrik şeklinin korunmasına yardımcı olur. Aşındırıcı aletin mikro yapısı imalat sırasında sadece aşındırıcı alet formülüne göre kontrol edilir ve genellikle ölçülmez.