Media do delikatnej obróbki strumieniowo–ściernej
Powszechność obróbki strumieniowo–ściernej jako metody przygotowania powierzchni i wytworzenia jej żądanej struktury geometrycznej spowodowana jest dostępnością odpowiednich urządzeń i mediów obróbczych. Szczególną pozycję zajmują tutaj media obróbcze zwane powszechnie śrutami, które bezpośrednio wykonują prace na powierzchni obrabianych detali.
Tematyce obróbki strumieniowo–ściernej i śrutom stosowanym aktualnie do obróbki poświęcono wiele publikacji, w tym kilka w czasopiśmie „Lakiernictwo Przemysłowe”. W publikacjach tych nie zwrócono większej uwagi na media, które gwarantują delikatną obróbkę powierzchni. Media te, chociaż nie zajmują znaczną pozycję wśród innych śrutów metalowych czy mineralnych, umożliwiają zrealizowanie wielu istotnych operacji obróbki powierzchni jakie przynosi współczesna technika. Do takich mediów zaliczane są śruty roślinne i śruty z żywic termoutwardzalnych.
Rys. 1. Granulaty z kolb kukurydzy.
Rys. 2. Granulaty ze skorupek orzecha.
Śruty roślinne
Śruty roślinne to media obróbcze wytwarzane z odpadów roślinnych. Wydaje się zaskakujące, że śruty mogą być wytwarzane z tak stosunkowo miękkich materiałów. Wiele z takich produktów znalazło zastosowanie jako śruty w obróbce strumieniowo–ściernej. Do nich można zaliczyć następujące produkty roślinne:
- rozdrobnione kolby kukurydzy,
- rozdrobnione skorupki orzechów kokosowych, laskowych, włoskich czy migdałów,
- rozdrobnione pestki moreli, brzoskwiń, śliwek czy oliwek.
Z wymienionych produktów aktualnie dominującą pozycję zajmują śruty z kolb kukurydzy (rys. 1) i śruty ze skorupek orzechów (rys. 2).
Proces produkcyjny wytwarzania tych śrutów polega na rozdrabnianiu tych odpadowych produktów roślinnych na żądaną wielkość ziarna i ich klasyfikację na określone frakcje ziarnowe. W przypadku kolb z kukurydzy do tych celów przydatna jest tylko część kolb kukurydzy pozbawiona ziaren kukurydzy (rys. 3).
Rys. 3. Przekrój kolby kukurydzy:
a) fragmenty przerabiane na granulaty,
b) fragmenty przerabiane na pasze.
Poszczególne frakcje ziarnowe muszą być pozbawione bardzo drobnych i pylastych cząstek, które mogą znacznie obniżyć jakość produktu finalnego.
Podstawowe właściwości granulatów roślinnych przedstawiono w tablicy 1.
Granulaty roślinne oferowane są w postaci frakcji ziarnowych o ściśle określonym rozrzucie ziaren. W tablicy 2 zamieszczono oferowane frakcje ziarnowe granulatów z kolb kukurydzy, zaś w tablicy 3 - granulatów ze skorupek orzecha.
Tablica 1.
Tablica 2.
Tablica 3.
Charakterystyczną cechą wszystkich śrutów roślinnych jest ich niska gęstość (np. 1,2 g/cm sześc. granulat z kolb kukurydzy), a co za tym idzie niska gęstość nasypowa i mała masa pojedynczych ziaren. Gęstość nasypowa poszczególnych frakcji granulatów z kolb kukurydzy waha się w przedziale od 0,33 do 0,45 g/cm sześc., zaś granulatów ze skorupek orzecha w przedziale od 0,45 do 0,76 g/cm sześc. Granulaty roślinne, z których szczególnie wyróżnia się granulat z kolb kukurydzy, charakteryzują się dużą zdolnością absorpcji wody (130%) i oleju (100%). Ta ich cecha jest wykorzystywana między innymi do suszenia detali w suszarkach wibracyjnych. Wykorzystując śruty z kolb kukurydzy w obróbce strumieniowo-ścierne,j należy zatem stosować powietrze dobrze oczyszczone z wilgoci. Ponieważ wszystkie granulaty roślinne otrzymywane są z odpadów powstających w procesie przerobu kukurydzy czy orzechów, dlatego są to tanie produkty.
Śruty roślinne to media obróbcze wytwarzane z odpadów roślinnych. Wydaje się zaskakujące, że śruty mogą być wytwarzane z tak stosunkowo miękkich materiałów. Wiele z takich produktów znalazło zastosowanie jako śruty w obróbce strumieniowo-ściernej.
Śruty z tworzyw sztucznych
Śruty z tworzyw sztucznych stanowią grupę mediów niemetalowych mających dość szerokie zastosowanie w obróbce strumieniowo-ściernej. Do grupy tej zaliczyć można poliwęglanowe śruty do obróbki kriogenicznej wyrobów gumowych, formowane śruty do obróbki detali z tworzyw sztucznych oraz istotne dla przygotowania powierzchni pod powłoki malarskie, czy renowacja takich powierzchni oraz oczyszczanie form do wyrobów gumowych granulaty z żywic termoutwardzalnych. W niniejszym artykule przedmiotem zainteresowania są śruty typu TS otrzymywane z odpadów żywic termoutwardzalnych poprzez ich rozdrabnianie i rozsiew na określone frakcje ziarnowe. W aktualnej praktyce obróbki strumieniowej zastosowanie znalazły trzy podstawowe rodzaje śrutów otrzymywanych z procesu rozdrabniania odpadów żywic: mocznikowych, melaminowych i w mniejszym zakresie poliestrowych. W wyniku tego procesu uzyskuje się nieregularne kanciaste ziarna, często różnobarwne, których skład kolorystyczny zależy od rodzaju wykorzystywanych wyjściowych odpadów tworzywa (rys. 4).
Rys. 4. Granulaty żywicy mocznikowej.
Właściwości granulatów żywic termoutwardzalnych są porównywalne z właściwościami granulatów roślinnych (tablica 4).
