Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště Sabinovo náměstí 16 360 09 Karlovy Vary Bohuslav V i n t e r odborný učitel uvádí pro T2 tuto výukovou prezentaci : 2.6 Brusiva a jejich použití – Nutsch

2.6 Brusiva a jejich použití K broušení dřeva, dřevěných materiálů, laků, plastů a povrchů kovů se používají brusné papíry, brusná plátna a speciální brusiva. Nástroje se ostří brusnými kotouči a obtahovacími brousky.

Jako brusiva se používají přírodní a syntetická brusná zrna. Přírodní brusiva se vyrábějí z pazourku, granátu, přírodního korundu, smirku, křemene a přírodního diamantu. Tato brusiva mají rozdílnou tvrdost, proto se používají pouze zřídka. Syntetická brusiva jsou z elektrokorundu (oxid hlinitý), karbidu křemičitého (karborundum, nitridů boru a synteticky vyráběných diamantů. Tato brusiva mají konstantní Fyzikální a chemické vlastnosti. Zrna jsou špičatá nebo různě hranatá.

Brusiva Jednotlivé druhy korundu se hodí k broušení různých nástrojových ocelí a kovů, tvrdého nebo měkkého dřeva, plastů nebo laků. Tvrdost se pohybuje mezi 1635 N/mm2 a 2080 N/mm2. Karbidy křemíku slouží k broušení dýh nebo nalakovaných ploch, litin, neželezných kovů a nástrojových ocelí. Karbidy křemíku a bóru se dále používají vedle diamantů jako břity u nástrojů ze slinutých karbidů. Tvrdost je 2480 N/mm2.

Brusiva Nitridy bóru nejsou s 4700 N/mm2 tak tvrdé jako diamanty; k oceli se chovají chemicky neutrálně. Používají se proto jako brusiva u vysoce legovaných ocelí. Sklo se kvůli jeho relativně nízké tvrdosti, velké křehkosti a ostrým hranám používá jen zřídka a když, tak pouze k ručnímu broušení dřeva. Skleněná zrna se rychle otupí. Diamanty se hodí k broušení slinutých karbidů; tvrdost je 7000 N/mm2.

Tvrdost Mohsova stupnice tvrdosti : V encyklopedii se uvádí toto : 1. Mastek 2. Sůl kamenná, 3. Vápenec, 4. Kazivec (fluorit), 5. Apatit, 6. Živec, 7. Křemen, 8. Topas, 9. Korund, 10. Diamant V encyklopedii se uvádí toto :

Brusiva – z r n i t o s t Přírodní nebo syntetická brusiva se drtí. Vzniklá různozrná směs se třídí pomocí vibračních sít na jednotivé zrnitosti. Zrnitost se označuje číslicí například 60, 100 nebo 150. Udává počet ok na každých 25,4 mm délky strany síta. 25,4 mm odpovídá délce jednoho palce nebo anglického coulu. Propadnou-li zrna velikosti 60 sítem, které na má ploše 645,16 mm2 (645,16 mm~ = 25,4 mm x 25,4 mm) 3600 ok (3600 = 60 x 60), zachytí se až na dalším jemnějším sítu. Proto jsou označena větší brusná nízkým, menší brusná zrna vysokým číslem. Rozdělování od zrnitosti 240 se provádí ve spádové trubce naplněné alkoholem. V kapalině klesají větší zrna kvůli své větší hmotnosti rychleji než menši na, takže se tvoří vrstvy s rozdílnou velikostí zrn. Brusiva se používají na různé brusné práce podle velikosti zrn tab. 149/1.

Brusiva – z r n i t o s t Tabulka 149/1 Zrnitost a její použití

2.6.2 Brusné papíry a brusná zrna Brusné papíry a plátna se skládají z papírů nebo pláten, nazývaných také jako nosič nebo podklad brusiva, na kterém je speciálními lepidly, pryskyřicemi a laky nalepeno brusivo neobsahující železo (obr. 150/1- viz následující strana). Železo při broušení dřeva obsahujícího třísloviny způsobuje tvorbu černých bodů nebo skvrn.

Brusné papíry a brusná zrna Obr. 150/1 Konstrukce a nános brusných papírů

2.6.2.1 Podklad brusiva Jako podklad brusiv pro broušení dřeva se používá hlavně papír, pro speciální účely tkanina jako je plátno, kromě toho kombinace papíru a tkaniny. Surový papír musí být především pevný v tahu a houževnatý. Může se skládat z jedné nebo více vrstev. Jednovrstvý papír s hmotností od 70 g/m2 do 80 g/m2 se používá např. pro ruční broušení lakovaných povrchů a dřeva, vícevrstvý papír s hmotností 240 g/m2 pro silné namáhání v bruskách.

Podklad brusiva U tkanin rozlišujeme silnější druhy podkladů pro strojní broušení, slabší pro méně náročné namáhání nebo pro broušeni profilů. Kombinované nosiče zrn se skládají z několika papírů zesílených tkaninou. Tyto nosiče zrn se zpracovávají na brusné pásy. Jsou poměrně tuhé. Proto mohou být silně namáhány, např. v širokopásových bruskách.

2.6.2.2 Nános brusiva U brusných papírů a pásů se rozlišuje mezi otevřeným a uzavřeným nánosem. U uzavřeného nánosu nachází zrno na zrnu, takže je podklad ze 100 % posypán a tak obsahuje velmi velký počet řezných hran. U otevřeného nánosu zrn je podklad posypán asi jen ze 60 % (obr. 150/1- již jsme jej viděli dříve). Vzniklé meziprostory mezi jednotlivými zrny mohou zachytit brusný prach a odvést jej z broušené plochy. Tímto způsobem nedochází k zanášení (tzv. mazání) a vypáleným místům.

2.6.2.3 Skladování Brusné pásy je třeba skladovat v suchých prostorách chráněných před mrazem, ne v blízkosti topení, chladných nebo vlhkých zdí, dveří nebo oken a ne přímo na podlaze. Kromě toho je třeba brusné pásy chránit před přímým slunečním zářením. Vhodné jsou skladovací teploty mezi 18 °C a 22 °C při relativní vlhkosti vzduchu mezi 45 % a 65%. Brusné pásy potřebují pro přizpůsobení se klimatu pracovního prostoru až 24 hodin.

Skladování Hrany pásů, hlavně pásů pro širokopásové brusky, nesmějí přijít do styku s vlhkou podložkou. Jinak natáhnou vlhkost a zdeformují se. Je třeba se vyvarovat příliš dlouhého skladování brusných prostředků, neboť dochází ke stárnutí lepidla. Brusné pásy musí být při vyjímán z originálních obalů a při přepravě pečlivě chráněny před poškozením, např. před proražením, zlomením nebo natržením hran. Po vyjmutí brusných pásů z originálních obalů musí být pásy zavěšeny na tyči nebo jiném válcovém tělese s průměrem minimálně 50 mm. Podložka nesmí mít menší průměr, protože to vede k poškozeni, např. k natržení nebo zlomení.

Pravidla práce pro broušení materiálu Brusné pásy je třeba ukládat uvolněné a před každým použitím zkontrolovat jejich neporušenost. · Je třeba respektovat šipky směru chodu na vnitřní straně pásu. Rychlosti pásu jsou u broušení dřeva 24 m/s až 30 m/s, u broušení laků 12 m/s až 15 m/s. Broušení by se mělo provádět při co nejnižším brusném tlaku. Předbroušení se provádí jen do té doby, než je povrch dostatečně rovný a čistý, dobroušení dokud nezmizí drsnost od předbroušeni. Brusný prach je třeba odsávat, aby nedocházelo k mazání povrchu pásu a nevznikala vypálená místa. Brusné pásy je třeba při dlouhých prostojích uvolnit.

2.6.3 Brusné kotouče a obtahovací brousky U brusných kotoučů drží brusná zrna korundu (A), nitridu bóru (B), karbidu křemíku (C) nebo diamantu (D) pohromadě pomocí pojiva. V pojivu se nacházejí póry. Brusné kotouče se tedy skládají z vázaných brusných zrn a uzavřených pórů. Póry nacházející se na povrchu slouží během broušení k zachycování a odvádění třísek. Pojivo drží jednotlivá zrna tak dlouho, dokud se neotupí a nevylomí. Druh a množství použitého pojiva ovlivňuje stupeň tvrdosti a brusné vlastnosti kotouče. Rozlišujeme keramické pojivo V (ze živce, jílu, křemenného písku), pojivo z umělých pryskyřic B, i zesílené vlákninou BF (z fenolové pryskyřice), kovové pojivo M (ze spékaných kovů), galvanické pojivo G (přes nanesený kov); gumové pojivo R, i zesílené vlákninou RF (přírodní pryskyřice).

Brusné kotouče a obtahovací brousky Brusné kotouče s ocelovými břity jsou spojovány většinou keramicky. Keramickou vazbu lze vyrábět v různých stupních tvrdosti, je ale citlivá na nárazy. Struktura brusných kotoučů může být otevřená nebo uzavřená (obr. 151/1). Čísla od 0 do 14 označují druh struktury. Čím je číslo vyšší, tím otevřenější je struktura, a tím více pórů má brusný kotouč. Velmi porézní kotouč odvádí velmi dobře třísky. Kromě toho se vzduchem nebo kapalnými chladicími prostředky brusný kotouč a břity nástroje chladí. Brusné kotouče s čísly 4 a 5 se obecně používají pro broušení nelegovaných a legovaných nástrojových ocelí, 6 a 7 pro vysoce legované nástrojové oceli, rychlořezné oceli a vysoce legované rychlořezné oceli. Pro slinuté karbidy a tvrdé slitiny (stelity) se hodí brusné kotouče s číslem struktury 8 a 9.

Brusné kotouče a obtahovací brousky Obr.151/1 Konstrukce tvrdých a měkkých brusných kotoučů

Brusné kotouče a obtahovací brousky Brusné kotouče mají rozdílnou tvrdost. Pod pojmem tvrdost brusného kotouče se nerozumí tvrdost jednotlivých brusných zrn, ale pevnost, jakou jsou brusná zrna spojena pojivem. Tvrdost brusného kotouče musí odpovídat tvrdosti broušeného materiálu. Tvrdé nástrojové břity vyžadují měkké brusné kotouče, měkké nástrojové břity tvrdé. Brousí-li se např. tvrzená nástrojová ocel příliš tvrdým brusným kotoučem, neporuší opotřebená brusná zrna kvůli tvrdosti vazbu, ale spojí společně s brusným prachem póry brusné plochy.

Brusné kotouče a obtahovací brousky U měkkých brusných kotoučů se tupá brusná zrna vylomí z vazby a uvolní ostrá brusná zrna. Stupeň tvrdosti brusného kotouče potřebný pro nástroj je uveden výrobcem nástroje. Stupně tvrdosti brusných kotoučů jsou: maximálně měkké /A, B, C, D), velmi měkké (E, F G), měkké (H, I, J, K), střední /L, M, N, O), tvrdé (P U, R, S), velmi tvrdé /T, U, V, W), maximálně tvrdé (X. y, čl. Pro broušení nástrojových ocelí se často používají brusné kotouče s tvrdostí L a M, u vysoce výkonných ocelí s tvrdostí K, u vysoce výkonných rychlořezných ocelí s tvrdostí J a u slinutých karbidů s ještě nižší tvrdostí.

Brusné kotouče a obtahovací brousky Obr. 152/1 Označování brusných kotoučů (příklad)

Pravidla práce pro broušení nástrojů Brousit se smí pouze s nepoškozenými brusnými kotouči. Neviditelná poškození lze určit zkouškou poklepem. Brusné kotouče bez trhlin mají jasný zvuk. Nové a vyměněné kotouče musí před uvedením do provozu minimálně pět minut běžet na zkoušku při uzavřené nebezpečné oblasti. Smějí se používat pouze takové kotouče, na kterých jsou uvedeny následující údaje: druh pojiva, rozměry kotouče, přípustné otáčky. zrnitost, tvrdost a kontrolní značka výrobce. Při broušení je třeba vždy nosit ochranné brýle a bezpečnostní okénko brusky chránící před jiskrami umístit do správné polohy.

Brusné kotouče a obtahovací brousky Obtahovací brousky se používají k jemnému broušení a obtahování břitů nástrojů. Rozlišují se přírodní a syntetické obtahovací brousky. Přírodní obtahovací brousky jsou belgický kámen (pro obtahování se používá voda) a arkansas (pro obtahování se používá petrolej nebo směs oleje a petroleje). Syntetické obtahovací brousky odpovídají materiálem a konstrukcí brusným kotoučům.

2.6.4 Speciální brusiva Při strojním zpracování povrchů se používají speciální pásy, rohože a kotouče. K matnému broušení lakovaných ploch se používají pásy rohože a kotouče z pletiva ocelové vlny a pásů z nylonového rouna s brusnými zrny. K leštění lakovaných ploch slouží lešticí textilní kotouče ve spojení s lešticím voskem. K leštění na pásové leštičce se používají pásy z plastových vláken s vetkanou vlnou nebo bavlnou a třecí plochou z PVC.