Švitrinio popieriaus abrazyvų istorija, klasifikavimas ir technologijos

 

I. Istorinė abrazyvinio popieriaus evoliucija

    AsViena iš ankstyviausių žmonijos įrankių naujovių, abrazyvinį popierių galima atsekti iki 13 -osios - Century Kinijos. Remiantis „Yuan dinastijos istorija“, Yuan dinastijos amatininkai jau žinojo, kaip sumaišyti susmulkintus apvalkalus su natūraliomis medžių sultimis ir pritvirtinti juos prie pergamento paviršiaus, kad sudarytų primityvią šlifavimo medžiagą. Šis „proto - abrazyvinis popierius“ daugiausia buvo naudojamas lako programoms poliravimui, parodant senovės kinų amatininkų išmintį sudėtiniame medžiagų tepime.

Pramoninė revoliucija sukėlė švitrinio popieriaus technologijos šuolį:

1830 m.Johnas Goodyeariš Birmingemo, JK, mišrus kvarco smėlis su linų sėmenų aliejumi, kad sukurtų pirmąjį komercinį švitrinį popierių, ir nustatė standartizuotą gamybos procesą. Minesotos kasybos ir gamybos įmonė (3M), įkurta 1902 m., Iš pradžių buvo įkurta kurti „Corundum“ kasyklas, tačiau netikėtai paversta švitriniu milžinu.

1921 m. Jis išrado vandeniui atsparųšvitrinis popierius Wetordry, kuriame buvo naudojamas specialus dervos procesas, siekiant palaikyti abrazyvinių medžiagų sukibimą po vandeniu, pažymint automobilių tapybos technologijos etapą. Antrojo pasaulinio karo metu švitrinio popieriaus technologija buvo toliau tobulinama. Vokietijos inžinieriai sukūrė super - tikslų švitrinį popierių (su P2000 ir aukštesne smėlio dydžiu), naudojamas kariniams optiniams instrumentams šlifuoti, pasiekiant Micron - lygio tikslumą.

Šiuolaikinė švitrinio popieriaus technologija pranoko tradicinį supratimą:

      3M's „Cubitron II“ keramikos abrazyvinės technologijosNaudojamos tiksliai struktūruotos keraminės dalelės, kurių gyvenimo trukmė yra tris kartus ilgesnė nei tradicinio aliuminio oksido abrazyvų.

nano - skalės deimantinis švitrinis popieriusSukurtas Japonijos „Noritake Company“ gali pasiekti kietųjų lydinių veidrodinį poliravimą, kurio paviršiaus šiurkštumas yra mažesnis nei RA 0,02 μm.

 

 

Ii. Mokslinė klasifikacija: tiksli abrazyvinių sistemų architektūra
Šiuolaikinės švitrinio popieriaus abrazyvinės sistemos pasižymi daugialypėmis - matmenų klasifikavimo charakteristikomis:

 

(1) Medžiagos matmuo

 

Ii) funkciniai matmenys
    Sausas abrazyvinis popierius: Naudoja elektrostatinės implantacijos technologiją, kurioje yra 20 - 30% poringumas, palaikomas tarp abrazyvinių dalelių ir aprūpintas antistatine danga. Tipiškas produktas yra 3M 236U sausas abrazyvinis popierius, tinkamas šlifuoti metalinius suvirinimus.
    Šlapias abrazyvinis popierius: Naudojamas latekso popieriaus substratas, o abrazyvinis tankis padidėjo 40%ir yra naudojamas kartu su tepimo ir aušinimo skysčiais. Japonijos NCA šlapio abrazyvinio popieriaus popierius užima daugiau kaip 65% rinkos dalį pelėsių poliravimo sektoriuje.
   Oras - atspari abrazyvinis popierius: Į substratą įtraukia epoksidinę dervą, tinkančią veikimo aplinkai, pradedant nuo - 40 laipsnių iki 120 laipsnių. Vokietijos „Hermes“ oro sąlygoms atsparus abrazyvinis popierius naudojamas palaikant poliarinių tyrimų įrangą.

(Iii) klasifikavimo standartai
Priimti dvigubą - takelių klasifikavimo sistemą:

 

   „Cami Standard“ (padengtas abrazyvų gamintojų institutas JAV): Grit diapazonas yra 24–1200#, kiekvienas laipsnio padidėjimas atitinka dalelių dydžio perpus.
   FEPA standartas (Europos abrazyvų federacija): P klasifikavimo sistema, kurioje P400 atitinka CAMI 320#, ir labiau tinka tikslumo apdorojimo scenarijams.

Novatoriški specialūs smėlio dydžiai:3M piramidinis švitrinis popierius turi tris - sluoksnio struktūrą. Apatinis sluoksnis su šiurkščiavilniu abrazyviniu (p80) greitai pašalina trūkumus, vidurinį sluoksnį (P180) sklandžiai perėjimai, o viršutinis sluoksnis (P320) suteikia ypač - smulkią poliravimą. Viena operacija gali atlikti visą procesą nuo grubaus šlifavimo iki smulkios poliravimo.

 

Iii. Proceso iššifravimas: Tiksli švitrinio popieriaus gamybos inžinerija

 

(1) bazinės medžiagos paruošimas
     Popieriaus bazės gydymas: Naudojamas specialus „Kraft“ popierius, kurio svoris yra 80–150 g/㎡, ir gydomas korona, kad būtų pasiektas 42 dynų/cm paviršiaus įtempis.
      Grunto danga: Modifikuota akrilo derva tepama su dangos kiekiu, kontroliuojamu esant 25-35 g/㎡, kad būtų užtikrintas didesnis arba lygus 1,2N/cm žievelės stipris.
(2) abrazyvinis kompozitas
      Elektrostatinis smėlio implantacija: Aplinkoje, kurios drėgmė yra 65% ± 5%, o temperatūra-25 laipsnių ± 2 laipsnio, abrazyvinės dalelės išdėstomos krypčiai per 30 - 50 kV aukštos įtampos elektrinį lauką.
     Multi - sluoksnio kietinimas: Priimamas laipsniško temperatūros padidėjimo procesas. Pirma, pre - kietinimas atliekamas 80 laipsnių 5 minutes, tada pagrindinis kietinimas atliekamas 120 laipsnių 15 minučių, kad būtų užtikrinta, jog dervos kryžminimo laipsnis viršija 85%.
(3) Post - gydymo procesas
     Lankstumo gydymas: Per tris - riedėjimo kalendorių, švitrinio popieriaus lenkimo stiprumas yra kontroliuojamas mažesnis arba lygus 3,5n · m, kad atitiktų išlenkto paviršiaus šlifavimo reikalavimus.
Lazerio pjovimas: UV lazerio pjovimo sistema naudojama su pjovimo siūlių tikslumu ± 0,1 mm, kad būtų išvengta tradicinio mechaninio pjovimo sukeltų urvų.

 

 

Iv. Kokybės kontrolė: griežti tikrinimo sistemos standartai
Šlifinio popieriaus patikrinimas turi praeiti per keturis pagrindinius rodiklius:

 

(1) fizinės savybės
    Tempimo stiprumas: Pagal GB/T 7498 standartą, švitrinio popieriaus išilginis tempimo stipris yra didesnis arba lygus 40N/25 mm, o skersinis tempimo stipris yra didesnis arba lygus 25N/25 mm.
    Žiemimo stipris: Naudojant 90 laipsnių žievelės metodą, bandymo vertė yra didesnė arba lygi 0,8n/cm.
(2) Šlifavimo našumas
    Medžiagos pašalinimo greitis (MRR): Ant standartinio bandomojo gabalo (45# plieninis), kai 5 minutes sumalamas esant 20 kPa slėgiui, aukšto - kokybės švitrinio popieriaus MRR yra didesnis arba lygus 0,3 g/min.
    Paviršiaus šiurkštumas: Naudojant „Marsurf“ šiurkštumo matuoklį, RA vertės kontrolės tikslumas yra ± 0,02 μm.
(3) patvarumo testas
Gyvenimo testas: Po nuolatinio 10m² ploto šlifavimo, abrazyvinės dalelių sklidimo greitis yra mažesnis arba lygus 8%.
    Vandens atsparumas: Po 24 valandų mirkymo vandenyje vandens stiprumo sulaikymo greitis - atsparus švitrinis popierius yra didesnis arba lygus 85%.
(4) Aplinkos apsaugos rodikliai
  LOJ aptikimas: Remiantis HJ/T 397 standartu, bendri lakieji organiniai junginiai yra mažesni arba lygūs 15 g/kg.
    Sunkiųjų metalų aptikimas: Naudojant ICP - MS metodą, kenksmingų elementų, tokių kaip švinas ir kadmis, turinys yra mažesnis arba lygus 10 ppm.