Контроль смоляных и резиновых отрезных кругов абразивного инструмента.

Контроль смоляных и резиновых отрезных кругов абразивного инструмента

Введение
Качество и безопасность отрезных кругов на связке из синтетической смолы (часто называемых просто "смоляными") и на резиновой связке являются критически важными факторами для эффективной и безаварийной эксплуатации абразивного инструмента. Эти круги работают в условиях высоких скоростей резания и значительных механических нагрузок. Систематический контроль их параметров на всех этапах жизненного цикла – от разработки и производства до использования – гарантирует соответствие заявленным характеристикам и предотвращает потенциально опасные ситуации. Данная статья описывает ключевые аспекты контроля указанных типов отрезных кругов.

1. Объекты испытаний

Объектами контроля являются отрезные круги, изготовленные на следующих типах связок:

1. Смоляная связка:
   • Круги отрезные плоские прямого профиля (тип 1 по ГОСТ 21963-2002 и его аналогам).
   • Круги отрезные с выточками (тип 42).
   • Круги для резки с подачей охлаждающей жидкости и без.
   • Основные контролируемые параметры: наружный диаметр (D), толщина (T), диаметр посадочного отверстия (H), зернистость абразивного материала, твердость (марка твердости), структура (номер структуры), тип связки и ее модификация (например, армированная стеклосеткой), тип абразивного зерна (электрокорунд, карбид кремния и т.д.).
2. Резиновая связка:
   • Круги отрезные плоские прямого профиля.
   • Круги для резки металла (включая профильную резку), часто используемые там, где требуется высокая эластичность круга и чистота реза.
   • Основные контролируемые параметры: наружный диаметр (D), толщина (T), диаметр посадочного отверстия (H), зернистость, твердость, тип резиновой связки, тип абразивного зерна.
   • Особенность: Резиновые круги часто обладают более высокой эластичностью и ударной вязкостью по сравнению со смоляными, что требует специфических подходов к некоторым испытаниям (например, на прочность).

2. Область испытаний

Контроль качества отрезных кругов осуществляется на различных этапах:

1. Входной контроль сырья и компонентов:
   • Качество абразивных зерен (зернистость, прочность, химический состав).
   • Качество связующих материалов (смолы, отвердители, наполнители, резиновые смеси) – вязкость, срок годности, технологические свойства.
   • Качество армирующих материалов (стеклосетка, нетканые материалы).
2. Производственный контроль (технологический контроль):
   • Контроль дозировки компонентов смеси.
   • Контроль параметров процессов смешения, формовки (прессования), отверждения (вулканизации для резины).
   • Контроль геометрических размеров после формовки и механической обработки (обточка, обработка отверстия).
3. Приемочный контроль готовой продукции:
   • Проверка геометрических размеров и формы.
   • Визуальный и измерительный контроль внешнего вида (трещины, раковины, сколы, биение).
   • Испытание на прочность (на разрыв) – обязательное для кругов, работающих на скоростях > 50 м/с (80 м/с - стандарт для большинства отрезных кругов).
   • Проверка твердости.
   • Статическая и динамическая балансировка.
   • Испытания на работоспособность (опционально, для выборочного контроля или новых разработок).
4. Инспекционный контроль (периодические испытания):
   • Глубокий контроль по расширенной номенклатуре показателей для подтверждения стабильности технологии, включая физико-механические испытания связки и круга в целом.
5. Испытания при сертификации: Проведение испытаний для подтверждения соответствия требованиям национальных и международных стандартов безопасности.

3. Методы испытаний

Для контроля отрезных кругов применяется широкий спектр методов:

1. Контроль геометрических размеров:
   • Метод: Прямое измерение штангенциркулем, микрометром, калибрами, нутромерами. Измерение биения торцов и наружной поверхности на специальных стендах с индикаторами.
   • Нормативная база: ГОСТ 21963-2002 (и его аналоги/актуализированные версии), внутренние ТУ предприятия.
2. Визуальный и измерительный контроль внешнего вида:
   • Метод: Осмотр невооруженным взглядом и с помощью лупы на предмет трещин, раковин, инородных включений, нарушения формы.
   • Нормативная база: ГОСТ 21963-2002, ISO 603-15, внутренние ТУ.
3. Испытание на прочность (на разрыв):
   • Метод: Круг вращается во защитном кожухе со скоростью, превышающей рабочую на 50% (или в соответствии с требованиями стандарта безопасности для данного типа круга, например, ГОСТ Р ЕН 12413 или ISO 603-15). Испытание считается успешным, если круг выдерживает заданное время (обычно не менее 30 секунд) без разрушения.
   • Нормативная база: ГОСТ Р ЕН 12413 (Безопасность инструмента абразивного. Требования безопасности), ISO 603-15 (Абразивные изделия. Технические условия. Часть 15: Круги отрезные для резки на стационарных отрезных станках). Это ключевой тест безопасности.
4. Контроль твердости:
   • Метод: Для смоляных кругов чаще всего используется метод вдавливания шарика определенного диаметра под заданной нагрузкой (аналог метода Роквелла/Шора). Для резиновых кругов применяют методы Шора (тип А или D).
   • Нормативная база: ГОСТ 21323-75 (Твердость абразивного инструмента. Метод измерения), ГОСТ 263-75 (Резина. Метод определения твердости по Шору).
5. Статическая и динамическая балансировка:
   • Метод:
     • Статическая: Определение положения центра тяжести круга относительно оси вращения на ножевых опорах или приборах статической балансировки.
     • Динамическая: Определение момента дисбаланса и его углового положения при вращении круга на специальных балансировочных станках. Предпочтительна для высокоскоростных кругов.
   • Нормативная база: ГОСТ 3060-86 (Инструмент абразивный. Методы балансировки), внутренние ТУ, требования стандартов безопасности (ГОСТ Р ЕН 12413, ISO 603-15).
6. Физико-механические испытания связки (лабораторные):
   • Метод: Испытание стандартных образцов, отлитых из связующего материала (или вырезанных из круга), на растяжение, изгиб, ударную вязкость с использованием универсальных разрывных машин. Определение модуля упругости.
7. Испытания на работоспособность (эксплуатационные):
   • Метод: Тестовый рез эталонных заготовок на специальных отрезных станках с фиксацией параметров: время реза, скорость подачи, износ круга, качество резаной поверхности, вибрация, шум.
8. Неразрушающий контроль (НК):
   • Метод: Ультразвуковой контроль (УЗК), акустическая эмиссия для выявления скрытых дефектов (расслоений, трещин) в объеме круга.

4. Испытательное оборудование

Контроль качества отрезных кругов требует специализированного оборудования:

1. Для измерения размеров и биения:
   • Штангенциркули, микрометры (в т.ч. листовые), нутромеры, наборы калибров (пробки, кольца).
   • Стенды для контроля биения с индикаторами часового типа (индикаторными головками) и точными опорами.
2. Для испытания на прочность:
   • Скоростные испытательные стенды (разрывные машины): Оснащены мощным приводом, защитным кожухом из ударопрочного материала (сталь, композит), системой вакуумного или механического крепления круга, системой управления скоростью вращения и контроля времени испытания. Должны соответствовать требованиям ГОСТ Р ЕН 12413 / ISO 603-15 по скорости и точности.
3. Для контроля твердости:
   • Твердомеры для абразивного инструмента (шариковые).
   • Твердомеры Шора (типа А или D) для резиновых связок.
4. Для балансировки:
   • Станки для статической балансировки (ножевые или роликовые опоры).
   • Станки для динамической балансировки (двухплоскостные) с возможностью измерения величины и угла дисбаланса и системой коррекции (сверление, установка балансировочных грузов).
5. Для физико-механических испытаний связки:
   • Универсальные разрывные машины с набором захватов и приспособлений для испытаний на растяжение, изгиб.
   • Маятниковые копры для испытаний на ударную вязкость.
6. Для эксплуатационных испытаний:
   • Стандартизованные отрезные станки.
   • Приборы для измерения усилия резания, вибрации, шума.
   • Средства измерения износа круга (шаблоны, измерительные микроскопы).
   • Профилометры для оценки шероховатости реза.
7. Для неразрушающего контроля:
   • Ультразвуковые дефектоскопы со специализированными преобразователями для контроля слоистых и композитных структур.
   • Установки акустико-эмиссионного контроля.

Заключение
Контроль качества смоляных и резиновых отрезных кругов представляет собой комплексную систему взаимосвязанных мероприятий и испытаний. От строгого соблюдения методов контроля на каждом этапе – от проверки сырья до финального испытания на прочность и балансировки – напрямую зависит безопасность оператора и эффективность технологического процесса резки. Использование аттестованного оборудования и строгое следование требованиям национальных и международных стандартов (прежде всего, по безопасности) являются неотъемлемой частью обеспечения надежности и качества данного вида абразивного инструмента. Непрерывное совершенствование методов и средств контроля остается актуальной задачей для отрасли.