Новые разработки в абразивной технологии для алюминия

Шлифование алюминиевых заготовок вручную может быть сложной задачей. Использование абразива, разработанного специально для этой задачи, даст наилучшие результаты.

В последние годы транспортная отрасль все чаще обращается к алюминию, стремясь «облегчить» свою продукцию. В результате производителям металла нужны новые инструменты для работы с этим сложным материалом.

Алюминиевые сплавы обеспечивают улучшенное соотношение прочности и веса по сравнению с традиционными стальными сплавами. Тенденции к уменьшению веса в транспортном секторе вызывают необходимость в быстрых и эффективных инструментах для шлифования алюминия. Типичные прямоугольные шлифовальные круги, предназначенные для стали, не предназначены для обработки алюминия, поскольку поверхность круга может быстро засориться металлической стружкой, которая прилипнет к абразиву.

Исследуя механизмы, с помощью которых металлическая стружка может прилипать (нагружаться) к поверхности абразивного круга, можно применить стратегии, позволяющие избежать нагрузки металлом, к конструкции абразива. Это приводит к появлению новых продуктов для шлифования алюминия со значительно улучшенной скоростью шлифования и более длительным сроком службы без необходимости использования воска или смазочных материалов.

Алюминий, используемый в промышленности, обычно не является чистым элементом, а скорее принадлежит к ряду семейств алюминиевых сплавов, в зависимости от конечного использования. Хотя свойства конкретных алюминиевых сплавов могут сильно различаться, можно с уверенностью сделать следующие обобщения:

Производство и использование алюминия растет. Хотя общий объем производства стали в настоящее время превышает производство алюминия, темпы роста производства алюминия примерно на 60% выше, чем производства стали. С 2008 по 2018 год мировое производство алюминия росло со среднегодовым темпом роста (CAGR) на 4,8%, тогда как глобальное производство стали росло со среднегодовым темпом роста на 3,0%.

Рост использования алюминия в первую очередь обусловлен автомобильной и транспортной промышленностью, за которыми следуют аэрокосмическая, оборонная и морская отрасли. На автомобильную и транспортную промышленность приходится около 80% мирового использования высокопрочных алюминиевых сплавов при прогнозируемом среднегодовом темпе роста в 7,7% с 2018 по 2023 год.

Острая потребность в алюминии в автомобильной и транспортной промышленности обусловлена ​​тенденциями снижения веса. Производители автомобилей находятся под постоянным давлением необходимости повышения топливной эффективности своего автопарка, поэтому, естественно, они ищут более прочные и легкие материалы. В сфере коммерческих грузоперевозок более легкие прицепы могут привести к увеличению веса груза, перевозимого за поездку, а также к экономии топлива. Алюминий также используется для уменьшения веса морских кораблей, что способствует повышению их скорости, маневренности, устойчивости и экономии топлива. Легкий корпус также позволяет работать на мелководье.

Алюминиевые сплавы также имеют более низкую твердость, более высокую пластичность и более низкие температуры плавления по сравнению со стальными сплавами (от 932 до 1112 градусов по Фаренгейту для алюминия по сравнению с примерно 2732 градусами по Фаренгейту для стали). Эти различия могут означать, что металлообрабатывающие инструменты и методы, используемые для обработки стали, не всегда оптимизированы для обработки алюминия.

Одной из распространенных проблем при ручном шлифовании алюминиевых заготовок является склонность алюминиевой стружки прилипать к самому шлифовальному кругу. Когда круг нагружается (забивается) металлической стружкой, он не может удалить больше металла с заготовки. На рисунке 1 показан стандартный шлифовальный круг после нескольких минут использования по алюминию. Поскольку этот шлифовальный круг был разработан для обработки стали, а не алюминия, произошла нагрузка, и круг перестал эффективно шлифовать.

Одним из методов, позволяющих задержать начало нагрузки на металл, является нанесение воска на шлифовальный круг. Нанесение скользкого вещества на поверхность колеса временно затрудняет прилипание алюминиевой стружки. Однако по мере использования круга воск изнашивается, и его необходимо наносить повторно. Этот вариант не идеален, так как нанесение воска отнимает время у шлифовки и создает дополнительные загрязнения на заготовке, которую необходимо очищать по окончании шлифовки. Если воск тщательно не очистить с заготовки, это может привести к дефектам сварного шва.