Artykuły branżowe

Śruty cięte z drutu stalowego, charakterystyka, zastosowanie i znaczenie

Na rynku funkcjonuje dziś wielu producentów śrutu, którzy jednak nie zawsze mają świadomość, jaki powinien być śrut od strony zastosowań i wymagań jakościowych. Wszelkiego rodzaju śruty cięte z drutu stalowego, nierdzewnego, z metali kolorowych (miedzi, cynku, aluminium) i ich stopów są produkowane w bogatym asortymencie, zwłaszcza w Ameryce i krajach Dalekiego Wschodu. Istnieje w Polsce szereg stereotypowych opinii o śrucie ciętym z drutu, które nie do końca są prawdziwe i dotyczą śrutów nietrzymających standardów jakościowych produkowanych pokątnie. Sytuację gmatwa też agresywny marketing pojawiających się w Polsce filii firm zagranicznych.

Śrut cięty z drutu stalowego CCW

Powinien on być wytwarzany z wysokiej jakości drutu patentowego, a każde ziarno cięte na długość w przybliżeniu równe jego średnicy. W razie potrzeby kulowania cząstki są wstępnie kondycjonowane (zaokrąglane) w celu usunięcia ostrych krawędzi powstałych podczas procesu cięcia. Surowe procedury kontroli jakości muszą być przestrzegane przy produkcji i we wszystkich specyfikacjach branżowych na śruty cięte z drutów stalowych. Ziarna śrutu stalowego są skrawne w początkowym okresie jego stosowania z powodu ostrych krawędzi powstałych w procesie cięcia. Jednak, gdy śruty cięte z drutu nie są pożądane z ostrymi krawędziami, które są szkodliwe np. dla procesu kulowania, tj. w procesie przedłużania czasu życia zmęczeniowego detalu lub wyrobu, muszą zostać usunięte w procesie wstępnym, zwanym kondycjonowaniem. Kondycjonowanie ziaren śrutu z drutu ciętego (CCW) jest zwykle wykonywane w trzech stopniach: G1 - normalny, który spełnia wymagania specyfikacji kształtu SAE J441, bardziej zaokrąglony G2 oraz specjalny G3, który spełnia wymogi specyfikacji przemysłu lotniczego, jak np. AMS 2431*.

Śrut cięty z drutu stalowego wykazuje najwyższą spójność cząstki, tj. jego wielkość, kształt, gęstość i twardość pośród powszechnie stosowanych śrutów metalowych. Analiza obrazu śrutu ciętego CCW została przeprowadzona na tle różnych śrutów staliwnych i żeliwnych o równoważnych rozmiarach. Zmienność wielkości śrutów odlewanych (okrągłych) jest 1,5 raza większa niż śrutów ciętych z drutu. Wyniki analizy kształtu (okrągłości) śrutów ciętych CCW były dwa razy bardziej spójne niż równoważne wielkości śrutów odlewanych. Gęstość śrutu ciętego z drutu jest taka sama jak w przypadku zwykłego śrutu z wysokowęglowej stali (7,8 g/ml). Ze względu na dużą liczbę wad wewnętrznych śrutów staliwnych (lanych), ich gęstości mogą po użyciu wynosić nawet 7,0 g/mililitr, tj. ponad 10% mniej niż śrutu ciętego z drutu.

Najwyższa trwałość - ze względu na swoją strukturę wewnętrzną drutu ciągnionego na zimno, prawie bez żadnych wewnętrznych wad (pęknięć, porowatości, skurczy, itp. wad), trwałość śrutów CCW może być o wiele razy większa niż śrutu odlewanego ze staliwa przy podobnej wielkości i twardości. Trwałość (czas życia) testowano w laboratorium i stwierdzono, że trwałość używanego śrutu CCW może być nawet 10 razy większa niż podobnej wielkości śrutów żeliwnych. Bardzo ważny jest sposób rozpadu ziaren śrutu. Większość śrutów pogarsza swój kształt, tworząc połamane cząstki. Cząstki śrutów ciętych z drutu CCW mają natomiast tendencję do zmniejszania swojego wymiaru, a nie złamań z ostrymi krawędziami.

Zużycie śrutów - badanie trwałości może być wykonane jako pomiar czasu życia (w cyklach życia Ervina) lub współczynnik podziału (w gramach na 1 cykl). Poprzez pomnożenie stawki podziału (gramów/cykl) przez koszty śrutów ($/gram), można określić względny koszt cyklu ($/cykl). Śrut cięty z drutu stalowego CCW35 uzyskuje współczynnik podziału 0,028 g/cykl, a koszt 2,27 $/kg. Koszt zużycia śrutu ciętego z drutu stalowego CCW 35 wynosi 42,9% w stosunku do śrutu staliwnego S-330.

Generacja pyłów śrutów ciętych z drutu CCW wykazuje najwyższą trwałość i odporność na złamania, a także najniższy wskaźnik generacji pyłu pośród powszechnie stosowanych śrutów (?0,5% wagowych wg VDFI). Podczas badania trwałości, a także w trakcie użytkowania, może zostać określona ocena pylenia danego śrutu. Jeżeli 100 gramów ścierniwa testuje się w urządzeniu do badania czasu życia, mała ilość próbki będzie opuszczać urządzenie do badań pyłu. Wynik to ilość pyłu podzielona przez liczbę cykli badanych w gramach na cykl. Śrut cięty z drutu stalowego wytwarza znacznie mniej kurzu niż inne śruty, a zatem koszt usuwania kurzu może być znacznie zmniejszony. Np. koszt w jednym bębnie o pojemności 55 galonów (zawiera 800 kg pyłu innych niż niebezpiecznych metali) wynosi około 55,00 $ lub 0,000152 $/gram. Koszt odpylania ze śrutu ciętego z drutu stalowego CCW 35 stanowi 56% w stosunku do śrutu staliwnego S-330.

Uniwersalność - jednym z najważniejszych walorów śrutów ciętych z drutu stalowego jest to, że mogą być wykonane z wielu materiałów: stali nierdzewnej (np. typ 302, typ 304, typ 430 i inne), stali węglowej o różnych poziomach twardości, aluminium, cynku i stopów niklu. Powierzchnia śrutu ciętego nie jest ograniczona do norm. Kondycjonowanie oferowane jest w standardowych stopniach: jako cięte, normalne i specjalne. Standardowe zakresy twardości śrutu ciętego z drutu ze stali węglowej to: regularne i niskowęglowe - HRC 45-55, wysokowęglowe - HRC 55-60 oraz specjalne - HRC 50-55.