Полирование осуществляют с помощью войлока, ткани, кожи, резины, пластмассы, бумаги и даже дерева, на поверхность которых предварительно наносят различные полирующие материалы.
Материалы для полировальных кругов должны обладать достаточной прочностью волокна и способностью хорошо удерживать на рабочей поверхности полировальные пасты. Также, они должны быть эластичными, сравнительно легкими и недорогими, и в какой-то степени диэлектриками.
Полировальные круги выбирают в зависимости от требуемой чистоты поверхности и свойств обрабатываемого материала. Пока же наиболее качественными являются войлочные, фетровые и кожаные полировальные круги.
Войлочный кругдля ножа
Самый распространенный полировальник - это войлочный круг, изготовленный из высококачественной спрессованной шерсти.
Войлочные круги делятся на тонкошерстные, полугрубошерстные и грубошерстные. Хорошо применять для изготовления войлочных кругов наиболее плотные сорта войлока, поскольку другие слишком быстро изнашиваются. Но с другой стороны тонкошерстные войлочные круги применяют для обработки особо ответственных деталей машин и приборов. Полугрубошерстные войлочные круги используют при полировании хирургических инструментов, деталей точных измерительных приборов и т.д., требующих высокого качества отделки. А вот в остальных случаях применяют грубошерстные войлочные круги. Полирование цветных металлов и алюминия предпочтительно осуществлять войлочными кругами из мягкого войлока.
Войлочные круги лучше работают при невысоких окружных скоростях. Рекомендуются скорости 5-10 м/с. Излишняя скорость делает поверхность как бы тверже, и в то же время под действием увеличенной центробежной силы полирующий состав срывается с войлочного круга и расходуется напрасно.
Все сорта войлока легко загрязняются, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности и хранить круги подальше от грязи и пыли. Неработающий войлочный круг должен быть чем-нибудь закрыт, или если он снят с привода его следует завернуть в чистую бумагу. Старайтесь не смешивать на войлочном круге различные порошки или пасты, если можно избежать этого. Так, если вы предпочитаете работать с диоксидом церия, то не применяйте другого полирующего порошка на этом же войлочном круге. Частицы грязи удаляют с войлочного круга при его вращении с помощью куска пемзы. Одновременно этим способом можно хорошо выровнять поверхность полировального круга.
При этом вы должны следить, чтобы войлочный круг не загрязнился отколовшимися частицами.
Полировальный войлочный круг можно изготовить из тонких пластин войлока, вырезанных, например, из голенищ от старых валенок. Примерный диаметр войлочного круга от 5 до 25 см, в зависимости от назначения круга и применяемого привода, толщина 3-5 см.
Хотя размеры могут сильно отличаться от приведенных, в зависимости от обстоятельств. Войлочные пластины смазывают тонким слоем клея (не смазывают края, чтобы избежать посторонних веществ при полировании) и, сложив вместе, прижимают сверху тяжелым грузом. Когда клей высохнет, в середине круга просекают сквозное отверстие стальной трубкой с остро заточенными краями. Войлочный круг укрепляют на валу электромотора с помощью двух шайб и гаек. Поскольку шайбы обеспечивают жесткость войлочному кругу, их диаметр должен составлять не менее одной трети диаметра войлочного круга. Если войлочный круг закрепить на короткий стержень с резьбой, то он станет съемным и его можно будет легко закреплять в патроне дрели.
Эффективность полирования войлоком от части определяется его белковой природой. Шерстяное волокно составлено белковым веществом - кератином - высокомолекулярным соединением ряда аминокислот, объединенных в крупные молекулярные комплексы в виде длинных цепочек. Характерным для всех белковых веществ является присутствие в молекулах как кислых карбоксильных групп, так и основных аминогрупп. Вследствие этого, шерстяное волокно способно химически взаимодействовать с основными и кислыми компонентами полируемого материала (если они у него есть), полировальной суспензии или полировальной пасты, связывая как катионы, так и анионы. Этим вызвана большая химическая активность по сравнению с другими не белковыми полировальными материалами. Поскольку хлопчатобумажную ткань изготовляют из растительных материалов, она состоит из целлюлозы, в которой активны лишь молекулы с гидроксильными группами, химически не взаимодействующие с анионами и катионами полируемого материала и полировального порошка.
По строению шерстяные волокна делятся на пух, переходный волос, ость и мертвый волос. Пух представляет собой наиболее эластичные волокна с наибольшим количеством чешуек на поверхности, мертвый волос - наиболее грубые, лишенные эластичности волокна, поверхность которых не имеет чешуйчатого строения. В соответствии с этим войлоки различаются составом волокон. Состав шерстяных войлоков
Кожаные полировальникидля ножа
Сплошные кожаные круги с давних пор используются для полирования ювелирных изделий из металлов, а также ювелирных камней, включая резные изделия. Для полирования годится кожа любого типа, но она должна быть просто выдублена, без искусственного окрашивания или выделки. Для выполнения операции полирования кожа может быть приклеена к дискам, натянута на деревянные формы и т.д.
На коже можно применять почти любой полирующий порошок, включая алмаз. Наиболее широко используется оксид хрома. Например камни, которые при полировании на войлоке приобретают лишь тусклый блеск, даже после продолжительного шлифования, на коже почти всегда получаются блестящими. Если любитель располагает только одним полировальником, то последний должен быть кожаным, поскольку на нем можно обрабатывать практически все. Кожа исключительно экономична в работе: кусок однажды натянутый на полировальник, служит в течение ряда месяцев без видимого износа. Значительным недостатком кожи являются вынужденная затянутость обработки и то, что наилучшая полировка получается при условии почти сухой обработки. Последнее обстоятельство приводит к сильному нагреванию. Толстая "подошвенная" кожа в сочетании с алмазной пылью применяется для полирования очень твердых камней способом, аналогичным шлифованию эластичными материалами. С успехом можно использовать ее и с обычными полирующими порошками.
Кожа имеет две стороны: гладкую (со стороны где была шерсть) и грубоволокнистую (с внутренней стороны). Порой не заметна значительная разницы в полирующих свойствах этих сторон, однако некоторые предпочитают работать на гладкой стороне, поскольку она в меньшей степени подвержена загрязнению посторонними частицами, которые являются причиной появления царапин на поверхности.
Круг для кожаного полировальника выпиливают из блока, склеенного из нескольких листов фанеры клеем, или из другого материала.
Толщина диска должна быть примерно 15-20 мм. Кожа, предназначенная для натягивания на фанерный диск, должна быть хорошо выдубленной, но не покрытой краской. Если такую кожу нет возможности приобрести, то используют кожу от старых вещей (сумок, голенищ сапог и т. п.). Краска, которой обычно покрыты куски такой кожи, делает ее менее эластичной и препятствует удерживанию полировочных составов. Поэтому ее осторожно соскребают шабером или острым ножом и зачищают мелкозернистой шкуркой. Из обработанной таким способом кожи вырезают круг, соответствующий заготовленному диску, но с припуском по краям (а)
Если, к примеру, толщина заготовленного фанерного диска равна 20 мм, то припуск должен быть не менее 35 мм. Подготовленную кожу замачивают на некоторое время в теплой воде, чтобы она стала более эластичной. Удалив лишнюю влагу сухой тряпкой или губкой, кожу натягивают на диск, закрепляя ее края с тыльной стороны мелкими гвоздиками (б). Высохшая кожа обычно сжимается и плотно облегает деревянный диск. Чтобы прикрыть края кожи, а заодно закрепить их более прочно, с тыльной стороны прибивают круг из фанеры. Перед этим, круг смазывают клеем. Иногда вместо фанеры прикрепляют мелкими шурупами круг из листового металла (в).
Если головку болта или гайку стержня, удерживающего фанерный диск, заранее утопить в нем, то можно получить полировальник, у которого торцевая сторона будет полностью рабочей (первый рисунок). Утопленную головку зашпаклевывают эпоксидной замазкой. После затвердения замазки поверхность диска выравнивают и отшлифовывают. И только после этого на нее натягивают увлажненную кожу. Если изготавливаемый круг предназначен для полирования изделий, имеющих не плоскую, а криволинейную поверхность, то под кожу подкладывают войлок или резину. При полировании, таким полировальником, объемных предметов кожа прогибается и как бы подстраивается под их форму.
В отдельных случаях для полирования применяют круги с набранными кожаными пластинками, как в тканевых кругах.
Полировальные круги из ткани для ножа
Матерчатый полировальный круг фиксируется на валу или коротком стержне так же, как и войлочный, но изготовляют его несколько иначе. Вырезанные из бумазеи, миткаля, сукна, хлопчатобумажной ткани или брезента круги сшивают вместе по столько слоев, сколько способна прострочить швейная машинка, или по столько слоев, сколько вам будет удобно прошивать вручную. Отступив от края 3-5 см, вначале круги из ткани прошивают по окружности, а затем по спирали, равномерно приближаясь к центру. О способах прошивки мы поговорим подробнее ниже.
Сшитые многослойные круги склеивают друг с другом влагостойким клеем. Край шириной 3-4 см клеем не смазывают. В центре тряпичного круга просекают или прорезают отверстие и закрепляют на валу станка или на коротком стержне, для использования на дрели. Чтобы прорезать отверстия в центре тканевого круга, вам будет полезно вспомнить способ изготовления снежинок из бумаги. Только в этом случаи придется прорезать отверстия до сшивания кругов.
Причем максимальная жесткость полировальных кругов этого типа достигается склеиванием отдельных тканевых дисков, а наименьшая - сшиванием.
Итак, тканевые полировальные круги можно разделить на три типа: не прошитые, секционные и наборные (прошитые), и специальные.
Не прошитые полировальные круги изготовляют из однородной ткани. Их собирают из отдельных кругов (до 20 шт. и более на круг) или из кругов, прошитых в 2-3 строчки вокруг отверстия. Эти круги легко монтируются, хорошо уравновешиваются и работают, обеспечивая высокое качество полирования вплоть до зеркального блеска полируемой поверхности.
Так же круги можно сделать из квадратных кусочков материи. При изготовлении таких кругов, куски материи располагают так, чтобы углы материала были смещены относительно друг друга по окружности. Такая укладка квадратных кусков увеличивает стойкость круга и позволяет экономить материал.
Матерчатыми полировальными кругами можно обрабатывать различные детали - от простейших до самых сложных, обеспечивая высокое качество их полировки. При правильно выбранных режимах полирования эти круги почти не дают брака.
Для лучшей вентиляции в процессе полирования дисковый круг собирают с прокладками из дисков меньшего диаметра (отработанных кругов). Это дает возможность полировать громоздкие детали с высоким давлением, увеличивает срок службы кругов и не дает им прогореть.
Секционные полировальные круги могут быть из цельных матерчатых дисков или из отдельных кусков материи, уложенных между двумя матерчатыми дисками. Матерчатые круги, собранные в секции по 15-20 шт., прошивают на специальных машинах. Существует много видов прошивок. Некоторые из них показаны на рисунке.
Круги с концентрической (1), параллельной (2) и спиральной прошивками (4) наиболее легки в изготовлении и находят широкое применение, круги со спиральной прошивкой. Спираль делается с постоянным шагом между строчками в 10-40 мм. Однако полировальные круги с такими прошивками недостаточно прочно удерживают полировальную пасту.
Для лучшего удержания пасты рекомендуются усложненные конфигурации прошивки, показанные под номерами 5, 6, 7, 8. После прошивки секций в центре пробивают или вырезают отверстие собирают круг, обтачивают и при надобности профилируют.
Наборные полировальные круги изготовляют из матерчатых дисков или сегментов. На рисунке показана схема изготовления круга из дисков.
Каждый диск складывают вчетверо. Полученные сегменты вставляют один в другой до укомплектования полного круга. Сегменты располагают таким образом, чтобы они по периферии круга как бы входили друг в друга "стрелками", затем круг прошивают и обтачивают. В образованных сегментами складках хорошо удерживаются полирующие пасты. При вращении полировального круга в направлении, обратном "стрелкам" сложенных сегментов, он оказывает сильное полирующее воздействие, а при изменении направления вращения круга сегменты становятся очень эластичными. Это дает возможность использовать один и тот же круг для разных работ.
Специальные полировальные круги, изготовленные из матерчатых полос, имеют несколько типов. Относительно просты в изготовлении круги (только нужно заметить что слово "относительно" - ключевое), сложенные из полосы, свернутой в виде спирали.
В складках этих кругов хорошо удерживаются полировальные пасты. Они так же, как и наборные круги, хорошо вентилируются в процессе полирования и дают возможность работать с повышенным давлением. Круги из полос можно изготовить, набирая полосы рядами. Каждый следующий ряд в таких кругах должен отличаться от предыдущего взаимно перпендикулярным расположением полос. Такие полировальные круги имеют повышенную стойкость.
Текстильные полировальные круги широко используются во всех отраслях машиностроения и приборостроения, однако текстильные круги с абразивами одной и той же зернистости, что и войлочные, дают шероховатость поверхности на один класс грубее.
Бумажные круги
Полирующие свойства есть даже у обычной бумаги, ведь в ее состав входит каолин и много других, самых разных, наполнителей.
Бумажные круги изготовляют из листов гладкой и гофрированной бумаги. Их можно прессовать и прошивать. Эти круги характеризуются большой жесткостью, поэтому при обработке ими трудно получить высокую чистоту поверхности. Круги из гофрированной бумаги более эластичны и дают более чистую поверхность, чем круги из гладкой бумаги.
Конечно из-за низкой прочности бумаги удельный износ бумажных полировальных кругов в 2-4 раза выше чем у войлочных кругов.
Пластмассовые полировальникидля ножа
Очень давно для изготовления полировальных кругов стали использовать специальные синтетические пластмассы. Так, например, изготовляли полировальные круги из поливинилформаля. Суть способа изготовления таких кругов состоит в том, что к смеси из вспененной с помощью поверхностно активного пенообразователя воды и раствора, состоящего из поливинилового спирта, воды и соляной кислоты, добавляют абразивное зерно и приводят его во взвешенное состояние. Затем в полученную смесь добавляют формалин и выполняют реакцию ацеталирования. Изготовленный таким способом круг обладает хорошими полирующими свойствами.
Резиновые полировальникидля ножа
Резина более однородна, чем войлок, ее эластичность может быть изменена в широких пределах добавлением различных по составу и количеству наполнителей, основным из которых является сажа.
Скорость полирования резиновыми полировальниками зависит от эластичности резины. При малых значениях модуля эластичности, зерна полировального порошка погружаются в резину и не могут передать значительных давлений на обрабатываемый материал. Кроме того, такой полировальный материал настолько плотно прилегает к полируемому материалу, что затрудняет доступ свежих зерен порошка в зону обработки. При слишком большом значении модуля эластичности, также снижается производительность полирования вследствие наличия неровностей на поверхности резины и ее малой деформируемости, вызывающих уменьшение рабочей площади соприкосновения поверхности резины с материалом.
Резиновые полировальные инструменты износостойки (более чем в 10 раз превышают износостойкость войлока), не нуждаются в постоянной чистки поверхности и могут быть использованы в ряде случаев вместо войлока.
По одному из способов, резиновые круги изготовляют прессованием и вулканизацией смеси резины с абразивным порошком, составляющим около 70% от всей массы. Подобные круги обладают режущей способностью до полного износа всего круга. В качестве абразивного материала применяется нормальный электрокорунд или карбид кремния или другой абразив. Резиновый круг может работать с охлаждением. Оптимальная рабочая скорость резиновых кругов 17-19 м/с.
