آشنایی با مواد اولیه برای ساینده های سنگ

در صنعت برای پرداخت و شکل دهی به قطعات با جنس‌های گوناگون از ابزارهای مختلفی استفاده می‌کنند. یکی از این ابزارها ساینده سنگ مانند سنگ سمباده است. از سنباده‌ها در جهت عمل براده برداری خرد با استفاده از ذرات ساینده استفاده خواهد شد. در ساینده سنگ‌ها مواردی همچون جنس، ابعاد و مقاومت ذرات ساینده بر روی براده برداری تاثیر می‌گذارند. به همین دلیل است که می‌توان کاربردهای متفاوتی برای آن‌ها عنوان کرد. یکدست نمودن سطوح، از بین بردن زبری و زوایای اضافی، از بین بردن لایه اکسید شده، پرداخت و برق انداختن سطح کار از جمله کاربردهای ساینده سنگ‌ها است. از آن جایی که این کاربردها به ذرات ساینده وابسته شده است، بهتر است در ادامه بیشتر با مواد اولیه برای ساینده های سنگ آشنا شوید. 

ساینده سنگ چیست؟

با تعریف ساینده سنگ بیشتر با مواد اولیه به کار رفته در آن آشنا خواهید شد. ذرات سازنده و چسب از اصلی‎ترین موادی هستند که در ساخت ساینده سنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. از خرد و الک کردن سنگی با جنس مشخصی همانند اکسید آلومینیوم، کاربید سیلیکون، چخماق، آلومینا زیرکونیا و دیگر سنگ های سخت، ذرات ساینده به دست می‌آیند. سپس این سنگ‌ها در ابعاد گوناگونی سرند شده تا به صورت یک دست جدا شوند. به این ترتیب است که ساینده‌هایی با قدرت متفاوتی به وجود می‌آید. در نهایت ذرات ایجاد شده با کمک از یک چسب مخصوص در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. اینکه چگونه ذرات به کنار یکدیگر چسبانده شوند، انواع مختلف ساینده سنگ‌ها را به وجود می‌آورد. 

مورد اولیه به کار رفته در ساینده سنگ‌ها 

مواد مختلفی هستند که به عنوان ذرات ساینده در ساخت ساینده سنگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد را می‌توان در دو دسته مواد طبیعی و مصنوعی قرار داد. موادی مانند الماس، کرندوم، کوارتز و… از مواد طبیعی هستند که از معدن استخراج و طی فرآیندهایی به ساینده سنگ تبدیل می‌شوند. اما دیگر مواد اولیه در ساینده سنگ‌ها مواد مصنوعی هستند که طی فرآیند شیمیایی از مواد گوناگونی تولید می شوند. در ادامه این مواد بیشتر مورد بررسی قرار می‌گیرند. بنابراین مواد اولیه ساینده سنگ ها عبارتند از:

مواد ساینده طبیعی

این دسته از مواد به صورت طبیعی در محیط‌های مختلف به وجود می‌آیند. برای استفاده از آن‌ها باید عمل استخراج را انجام داد. بنابراین کیفیت چنین موادی با یکدیگر متفاوت خواهد بود و همراه با استخراج آن‌ها ناخالصی هایی نیز وجود دارد که بر قابلیت سایندگی ساینده سنگ‌ها  اثر منفی می گذارد. این مواد ساینده طبیعی عبارتند از: 

1- کروکاس 

کروکاس یک نمونه از اکسید آهن است که به رنگ قهوه‌ای قرمز به صورت طبیعی در طبیعت یافت می‌شود. با این حال به صورت مصنوعی نیز قابل ساخت خواهد بود. کروکاس به صورت پودر یافت شده و حالتی نرم دارد. از این پودر برای سیقل دادن سطوح ادوات دقیق استفاده می‌شود. نکته قابل توجه این است که تنها می‌تواند براده اندکی را از سطح قطعه بردارد. 

2- کرندوم

کرندوم هم آلومینیوم اکسید به شکل طبیعی آن است. این ماده یک کانی بسیار سخت است که با رنگ های سیاه یا قهوه ای قرمز به صورت طبیعی و با مقداری ناخالصی در طبیعت یافت می‌شود. یکی از قابلیت های کرندوم چسبیدن این ماده به سرامیک و خاک رس است. بنابراین کرندوم اولین ماده ای بود که در ساخت سنگ های سنباده ب کار رفت. 

3- سنباده طبیعی 

سنباده طبیعی یک ساینده سخت به حساب می‌آید که غالباً از کریستال های کروندوم در زمینه ای از اکسید آهن تشکیل شده است. معمولا از دانه‌های این ماده در ساخت سنگ‌های سنباده و کاغذهای ساینده استفاده می‌شود. 

4- الماس 

در بین مواد اولیه ساینده سنگ‌‌ها سخت ترین ساینده طبیعی در ساخت بعضی سنباده‌ها و ابزارهای تیز کردن سنگ‌های سنباده، الماس است. الماس را می‌توان به صورت صنعتی و مصنوعی نیز ساخته می‌شود. این ماده به عنوان جواهر تزئینی قابل استفاده نیستند اما می‌توان مواد بسیار سخت صنعتی مانند کاربیدها و مواد سرامیکی را با آن سابید. 

مواد ساینده مصنوعی 

با استفاده از مواد اولیه به صورت مصنوعی مشکلات ناشی از وجود ناخالصی و هم‌چنین غیر یکنواختی ساختار در مواد ساینده طبیعی برطرف خواهد شد. زیرا که این مواد اولیه تحت شرایط کنترل شده تولید می‌شوند. این مواد ساینده مصنوعی عبارتند از: 

1- آلومینیم اکسید 

آلومینیم اکسید از دسته مواد اولیه مصنوعی است که از گذاشتن سنگ معدنی بوکسیت در یک کوره قوس الکتریکی بدست می آید. حدود 75 درصد از ساینده سنگ‌ها با استفاده از آلومینیم اکسید ساخته می‌شوند. به همین دلیل است در فروش مواد اولیه ساینده سنگ این ماده بیشترین سطح را دارد. به‌علاوه از این نوع سنگ برای سنگ زنی مواد با استحکام بالا استفاده می شود. آلومینیم اکسید براساس مقدار ناخالصی باقی مانده یا مواد افزوده شده بر چند دسته درجه بندی می‌شود. بنابراین انواع آلومینیم اکسید عبارتند از: 

• آلومینیم اکسید نیمه ترد

این نوع از آلومینیم اکسید شبیه به نوع معمولی اکسید آلومینیوم است و تنها میزان ناخالصی کمتری دارد. از این ماده در ساخت فولادهای سخت برای سنگ زنی ظریف استفاده می‌شود. به این ترتیب که در هنگام سنگ زنی خنک‌تر از آلومینیم اکسید کار می‌کند. به همین دلیل است که آلومینیم اکسید نیمه ترد برای سنگ زنی تخت مناسب شده است. زیرا که تماس زیادی بین سنگ سنباده و قطعه کار به وجود می‌آورد.

• آلومینیم اکسید سفید

خالص ترین مواد اولیه در ساینده سنگ‌ها آلومینیم اکسید سفید است که حدود 99.5% آلومینیم اکسید خالص دارد. همان طور که از نام ماده پیدا است، رنگ آن سفید و ترکیبی ترد و شکننده است. به‌علاوه می‌توان با افزودن موادی مانند سنگ معدنی کرم رنگ‌های صورتی و قرمز این ماده ساینده را تولید کرد. از این ماده در کارگاه های ابزار سازی و برای سنگ زنی فولادهای بسیار سخت، ابزارهای سخت و حساس به حرارت و فولادهای ابزار استفاده می‌شود.

• آلومینیم اکسید خشن تراش

آلومینیم اکسید خشن تراش با داشتن ریز دانه کریستالی چغرمگی بیشتری از خود نشان می‌دهد. بنابراین بدون اینکه دانه‌های سازنده از بدنه ساینده سنگ جدا شوند، لبه های هر دانه به مرور شکسته شده و لبه های برشی جدیدی پدید می‌آیند. هم‌چنین در کارهایی مانند عملیات سنگ زنی که فشار زیادی به سنگ وارد می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال در عملیات زایده برداری قطعات ریختگری شده استفاده می‌گردد. 

2- سیلیکون کارباید 

این ماده اولین ساینده مصنوعی است که در ایالت متحده ساخته است. برای تولید آن ماسه سیلیسی و کربن را به شکل کک در یک کوره الکتریکی می‌گذارند و در معرض حرارت شدید قرار می‌دهند. سپس این مواد اولیه با یکدیگر ترکیب شده و کریستال های سخت و ساینده شکل می‌گیرند. کاربرد سیلیکون کارباید عموما در سنگ زنی مواد غیر فلزی و با استحکام پایین است. 

جمع بندی 

مواد اولیه برای ساینده سنگ ها از دو دسته مواد طبیعی و مصنوعی تشکیل می‌شود. برای داشتن یک ساینده طبیعی نیاز است مواد استخراج و طی فرآیندهایی به ساینده سنگ تبدیل شوند. اگر هم نیاز به ساینده‌هایی با خلوص بالا باشد، مواد اولیه مصنوعی طی فرآیند های شیمیایی تولید و در اختیار صنایع مختلف قرار می‌گیرند.