Ich własności, zalety i zastosowanie w obróbce mechanicznej
Kulki ceramiczne stanowią wielki postęp w grupie ścierniw syntetycznych służących do usuwania zendry hutniczej i spawalniczej, zwłaszcza na stali kwasoodpornej i metalach kolorowych, utwardzania powierzchni i usuwania naprężeń po spawaniu oraz po obróbce plastycznej, jak też do nadawania powierzchni jednolitego wyglądu. Zastosowanie ich jest podobne do kulek szklanych, lecz jest to ścierniwo twardsze, wielokrotnie trwalsze, a więc bardziej ekonomiczne.
Kulki ceramiczne produkowane są w ponad 2000°C przez rozpylanie gorącego płynu ceramicznego na bazie tlenku cyrkonu. Są okrągłe i gładkie. Kulki do kulowania, w przeciwieństwie do kulek do obróbki strumieniowej, spełniają bardziej rygorystyczne normy w zakresie okrągłości i efektywności badań przesiewowych, gdyż przeznaczone są do dynamicznego strumieniowo-ściernego utwardzania powierzchni, zwanego kulowaniem powierzchni. Ścierniwo to stanowi krzemian cyrkonu ZrSiO4 – jest znanym w przyrodzie minerałem o tej samej nazwie. Skład tlenkowy kulek ZIRBLAST przedstawia się następująco: ZrO2 – 67%, SiO2 – 31%. Pozostałe domieszki < 2% , w tym max. 0,1% Fe2O3. Nie zawiera krystalicznej krzemionki SiO2 w stanie wolnym, tak szkodliwej dla operatorów obróbki strumieniowo-ściernej i środowiska naturalnego. Krzemionka jest całkowicie związana chemicznie oraz krystalograficznie, gdyż dwutlenek cyrkonu jest w lekkim nadmiarze w stosunku do stechiometrycznej ilości tlenku cyrkonu w krzemianie cyrkonu. Ścierniwo ceramiczne nie wyciera się ani nie rozbija się wybuchowo tak jak kulki szklane [1].
Własności fizyczne kulek ceramicznych
Twardość 7,5 w 10-stopniowej skali Mohsa (kulki szklane 5-7) a twardość wg Vickersa – 700 HV odpowiadająca twardości 60-65 HRC wg Rockwella.
Gęstość właściwa wynosi 3,85 g/cm3 (kulki szklane 2,5 g/cm3 a śrut staliwny 7,4 g/cm3).
Ciężar nasypowy zależy od wielkości kulek i wynosi średnio około 2,3 g/cm3.
Wysoka wartość modułu Junga (300.000 MPa) i współczynnika Poissona 0,27 powoduje wysoką trwałość kulek ceramicznych oraz niezwykłą ich sprężystość, która sprawia, że odbite kulki czyszczą niedostępne dla strumienia ściernego miejsca po przeciwnej stronie płaszczyzny. Kolor kulek ceramicznych jest biały a powierzchnia gładka i okrągła [1].
Kulki ceramiczne nowej generacji do intensywnego kulowania
Nowy rodzaj materiału ceramicznego o podwyższonej właściwości w porównaniu z oryginalną formą ceramicznych kulek: ciężar 4,6 zamiast 3,8; twardość HV-1000 zamiast 700 HV. Zirshot®Y składa się z ZrO2 i Y2O3 i stosunku molowym ZrO2/Y2O3 98,5/1,5 do 96/4. Bezpośrednią konsekwencją tego jest osiągnięcie o 30% wyższej intensywności kulowania przy tej samej prędkości uderzenia i rozmiarze, co oryginalnej wersji kulek ceramicznych. Powstałe profile naprężeń są tak głębokie, jak uzyskane przy śrucie staliwnym. Stan powierzchni i poziom naprężeń ściskających na powierzchni są tak dobre jak po drugim kulowaniu z pierwotną wersją kulek ceramicznych. Nowy ceramiczny typ kulek w zakresie wielkości 1,0 do 1,2 mm może osiągnąć wysoką intensywność kulowania 0,17 mm w skali C do prędkości rzucania tylko 45 m/s. To powoduje bardzo niskie zużycie kulek ceramicznych i maszyny. Zirshot®Y jest niezwykle efektywny dla stopów stali o wysokiej twardości, która dostarcza nowych możliwości nagniatania w jednym procesie. Szczególnie nadaje się do przekładni o wysokim obciążeniu koła, tarcz sprzęgła, wysokiej wydajność sprężyn i prętów stabilizujących [2].
Komentarze (0)