انواع چسب (باند) در سنگ های رزینی برش و ساب

بررسی تفصیلی انواع چسب یا رزین در سنگ های برش و ساب    H1

در صنعت سنگ‌زنی، انواع چسب یا رزین(Bond)   در سنگهای برش و سایش نقش حیاتی در عملکرد آنها ایفا می‌کند. چسب ها دانه‌های ساینده را در کنار هم نگه داشته و خصوصیات عملکردی سنگ را تعیین می‌کنند. این مقاله به بررسی جامع انواع نگهدارنده‌های مورد استفاده در سنگ‌های رزینی و ساینده می‌پردازد.

نگهدارنده های مختلفی در ساخت سنگ های ساینده مورد استفاده قرار میگیرد که مهمترین آنها در زیرآمده است:

چسب شیشه ای Vitrified bond        

چسب رزینی Resonid bond           

چسب لاستیکی Rubber bond          

چسب لاکی Shellac bond                

نگهدارنده فلزی   Metal bond

چسب ها اصولا در سه دسته بندی کلی قرار میگیرند:

1. سرامیکی (مانند شیشه ایvitrified ، سرامیکی ceramic  جهت باربرداری زیاد و سرعت بالا)
   1. رزین مصنوعی (مانند رزینیresinoid ، لاستیکی rubber ، لاکی  shellac جهت باربرداری کمتر و سطح تمیزتر)
   1. فلزی ( باند تک لایه و چند لایه فلزیmetal bond قدرت نگهداری بالا و بدون نیاز به تمیزکاریdressing سنگ )

شرح انواع چسب، باند یا نگهدارنده  H2

1. چسب شیشه ای: (V)پایه صمغی Vitrified bond  H3

نگهدارنده‌ای با پایه سرامیکی که از مواد معدنی مانند خاک رس، فلدسپات و کوارتز تشکیل شده است.

فرآیند تولید:  H4

• مخلوط دانه‌های ساینده با مواد چسبنده
• پخت در کوره با دمای ۱۲۵۰ تا ۱۳۲۵ درجه سانتیگراد
• تشکیل ساختار شیشه‌ای با تخلخل کنترل شده

ویژگی‌های فنی: 

• سختی بالا و ساختار شکننده
• مقاومت عالی در برابر آب، روغن و مواد شیمیایی
• پایداری حرارتی خوب در دماهای معمول کاری
• مناسب برای سرعت‌های تا ۳۳ متر بر ثانیه
• عدم نیاز به محیط خنک‌کننده در بسیاری از کاربردها

مزایا:

• دقت ابعادی بالا در سنگ‌زنی
• مناسب برای فولادهای سخت‌کاری شده و آلیاژهای نیکل
• چسبندگی عالی به ذرات CBN
• قابلیت نگهداری طولانی‌مدت بدون افت کیفیت

معایب و محدودیت‌ها:

• مقاومت ضربه‌ای نسبتاً پایین
• نامناسب برای تغییرات ناگهانی دما
• محدودیت در سرعت‌های بسیار بالا

کاربردها

سنگ‌زنی خشک یا با حداقل روانکار

سنگ‌زنی دقیق ابزارها

پرداخت نهایی سطوح

1. چسب رزینی: Resinod bond پایه رزینی  (B رزینی و BF رزینی تقویت شده با فیبر).      H3

ترکیبات اصلی:

• رزین‌های فنولیک (باکالیت)
• رزین‌های پلی‌مید و پلی‌آمید
• رزین‌های اپوکسی و پلی‌اورتان

فرآیند تولید:

• اختلاط دانه‌های ساینده با رزین
• پرس در قالب‌های تحت فشار
• پخت در دمای ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد

ویژگی‌های:

• مقاومت مکانیکی بالاتر از نوع شیشه‌ای
• خاصیت ارتجاعی (الاستیسیته) مناسب
• قابلیت کار در سرعت‌های تا ۸۰ متر بر ثانیه
• مقاومت خوب در برابر ضربه و بارهای دینامیکی

انواع و کاربردها:

• رزین فنولیک: پرکاربردترین نوع، اقتصادی، مناسب برای سنگ‌زنی خشن
• رزین اپوکسی: مقاومت شیمیایی بهتر، برای محیط‌های مرطوب
• رزین پلی‌اورتان: انعطاف‌پذیری بالا، برای سطوح حساس

مزایا:

• مناسب برای باربرداری سریع
• جذب ارتعاشات و کاهش لرزش
• قابلیت استفاده با انواع دانه‌های ساینده

معایب:

• حساسیت به روغن و حرارت
• کاهش عملکرد در دمای بالای ۲۰۰ درجه
• احتمال تغییر ابعادی تحت بارهای سنگین

۳-چسب لاستیکی(R ) Rubber bond

مشخصات:

• پایه لاستیک طبیعی یا مصنوعی
• دمای پخت حدود ۱۸۰ درجه سانتیگراد
• انعطاف‌پذیری بسیار بالا

کاربردهای اصلی:

• سنگ‌های برش نازک
• پرداخت نهایی بلبرینگ‌ها و یاتاقان‌ها
• ماشین‌های سنترلس

ویژگیها:

• کیفیت سطح عالی
• عملکرد نرم و یکنواخت
• کاهش احتمال سوختگی قطعه کار

۴-چسب لاکی(E) Shellac bond

ویژگی‌های متمایز:

• پایه رزین طبیعی
• دمای پخت حدود ۱۷۰ درجه
• ساختار نیمه‌سخت

کاربردهای تخصصی:

• سنگ‌زنی رول‌ها
• عملیات لپینگ
• پرداخت‌های ظریف و دقیق

Metal bond  : پایه فلزی ۵- چسب 

چسب فلزی اغلب با ساینده های قوی استفاده میشود. قدرت تحمل بالای این نگهدارنده آن را برای سنگ زنی های دقیق و همچنین بار برداری بالا مناسب و موثر می سازد. خلل و فرج در این چسب بسیار پایین است لذا از فیلرها جهت ایجاد روانکاری در زمان سنگ زنی استفاده می شود.

در ساخت این چسب معمولا از ترکیب اصلی مس و قلع بعلاوه فلزات دیگر مانند آهن ، تیتانیوم ،برنز همچنین تنگستن کارباید استفاده می شود.

اضافه کردن قلع یا نقره باعث شکننده تر شدن چسب میگردد چراکه چسب فلزی بسیار سخت میباشد و با این مواد شکنندگی لازم در جهت آشکار شدن دانه های جدید در نگهدارنده ایجاد می شود.

در این نوع صفحه سنگهای ساینده برخلاف انواع دیگر که دانه ها با چسب مخلوط می شوند و در کوره پخت میشوند  ، لایه های  بسیار نازک چسب و دانه روی یک بدنه فلزی به صورت چند لایه یا  تک لایه قرار میگیرند . در ساخت چند لایه دو روش infiltration و sintering و در تک لایه دو روش electroplate و brazing استفاده میشود. در الکتروپلیت اتصال دانه ها به چسب مکانیکی بوده در حالیکه در بریز این اتصال بصورت مکانیکی و شیمیایی میباشد. در پایین در مورد این دو روش توضیحات بیشتری داده شده است.

 Electroplated bond:

در این روش با قرار دادن بدنه صفحه ساینده  به عنوان کاتد و محلول الکترولیت چسب فلزی به عنوان کاتد با روش  الکترولیز ، لایه ای روی بدنه فلزی ساینده قرار می گیرد بدین صورت که ابتدا دانه ها ی ساینده  روی سطح بدنه فلزی پوشانده شده و سپس بدنه داخل  محلول الکترولیت چسب فلزی که در آن فلزاتی که قرار است به عنوان نگهدارنده استفاده شوند قرار ارد وارد می شود.  

Brazed bond:

دراین روش دانه ها بصورت هم مکانیکی و هم شیمیایی به چسب متصل میگردند و در آن دانه های ساینده بهتر از روش الکتروپلیت با قطعه کار تماس ایجاد می نمایند و نمایان تر هستند و بدلیل پیوند شیمیایی برقرار شده می توان لایه نازک بهتری ایجاد نمود . همچنین فضای خالی برای براده بیشتر شده و سایش قطعه کار نیز نرخ بیشتری دارد.  قدرت این نگهدارنده بسیار بیشتر از الکتروپلیت میباشدو در بسیاری از کاربردها گزینه مناسبتری نسبت به آن میباشد.

مواد نگهدارنده روی سطح مود نظر در بدنه قرار داده می شود و دانه ها نیز بصورت موقت قرار میگیرند و سپس عملیات brazing یعنی حرارت دهی در دمای بالاتر از ۱۰۰۰درجه سانتیگراد ، انجام می شود.

۶- چسب سیلیکات :((S Silicate bond

علامت این نگهدارنده S میباشد. این چسب با ساینده در دمای ۶۰۰تا ۱۰۰۰ درجه قرار گرفته . بدلیل اینکه دانه ها از این چسب راحت جدا می شوند، گرمای زیادی در حین کار ایجاد نمی شود. گرید سنگهای تولیدی با این چسب نرم بوده و برای تیز کردن اره ها و سطوح مناسب میباشد. در سرعت حدود ۲۸ متر بر ثانیه قابل استفاده میباشد.

۷-چسب منگنز:  ((O Magnesia bond

علامت این نگهدارنده O میباشد.  سنگ بدون حرارت در دمای معمولی ساخته می شود. این چسب در واقع نوعی سیمان میباشد. برای سایش سطحی و قطعات نازک . در سرعت پایین گیفیت سنگزنی مناسب میباشد.

۸-چسب اکسیکلرید : Oxychloride

از این نگهدارنده به ندرت استفاده میگردد ولی در صورت استفاده برای سایش و در شرایط خشک استفاده میگردد.

جدول مقایسه‌ای انواع نگهدارنده‌ها:

ویژگی	شیشه‌ای	رزینی	لاستیکی	فلزی
سرعت مجاز (m/s)	۳۳	۸۰	۸۰	۱۰۰+
دمای پخت (°C)	۱۲۵۰-۱۳۲۵	۱۵۰-۲۰۰	~۱۸۰	۱۰۰۰+
مقاومت ضربه	کم	متوسط	بالا	بسیار بالا
کیفیت سطح	خوب	عالی	بسیار عالی	خوب
قیمت	متوسط	متوسط	نسبتاً بالا	بالا
عمر ابزار	متوسط	متوسط	کوتاه	بسیار طولانی