O dwóch różnych technikach oscylacji stosowanych w elektronarzędziach

Obecnie wielu sprzedawców i autorów pseudoporadnikowych publikacji, chwalących się swoją wiedzą oraz kompetencjami w dziedzinie elektronarzędzi, myli zasady działania szlifierek delta i oscylacyjnych wielofunkcyjnych urządzeń szlifująco-tnących. Dlatego postanowiliśmy podać na temat tych urządzeń kilka ważnych i przydatnych informacji, które pozwolą zrozumieć zasady ich działania.

Na temat oscylacyjnych wielofunkcyjnych urządzeń szlifująco-tnących spotyka się wiele błędnych opinii. W publikacjach (nie będziemy tu ich wymieniać), które ogłaszają się, że są kompetentnymi poradnikami zakupowymi, pomimo że zawierają masę błędów merytorycznych (ich lista zapełniłaby co najmniej rozkładówkę naszego pisma), wywodzi się zasadę działania oscylacyjnych wielofunkcyjnych urządzeń szlifująco-tnących od szlifierek delta, które obecnie wyszły prawie zupełnie z produkcji. „Gazeta Narzędziowa” i portalnarzedzi.pl, jak przyznajemy, ma też w tym mały udział, bo często zestawialiśmy szlifierki delta z oscylacyjnymi wielofunkcyjnymi urządzeniami szlifująco-tnącymi, jednakże wskazując przy tym na różnicę w zasadzie działania tych urządzeń. Ponieważ jesteśmy czasami czytani po łebkach i bardzo często kopiowani przez osoby niekompetentne (nasze teksty przerabia się w internecie i czasopismach zajmujących się narzędziami oraz firmach public relation), dochodzi do wielu nieporozumień i błędnych twierdzeń na temat narzędzi. Aby im zapobiec, postanowiliśmy wyjaśnić niektóre podstawowe kwestie. Zaczynamy więc od oscylacyjnych wielofunkcyjnych urządzeń szlifująco-tnących i szlifierek delta. Otóż te dwa rodzaje urządzeń nie mają ze sobą więcej wspólnego niż elektronarzędzia różnych rodzajów oraz podobny „na oko” kształt. Zasady ich działania są bowiem diametralnie różne, choć do ich scharakteryzowania używa się pojęcia oscylacji.

Szlifierki delta to typ kompaktowych szlifierek oscylacyjnych ze stopą trójkątną, przeznaczonych głównie do szlifowania w miejscach trudno dostępnych, np. w narożnikach, kantach itp., lub do obróbki szlifierskiej niewielkich elementów. Zastosowano w nich mimośrodowy mechanizm oscylacji stopy szlifierskiej, który powoduje poruszanie się jej po okręgu ruchem krzywoliniowym o promieniu zwykle od 2 do 7 mm (maksymalnie 11 mm). Średnica ta nosi miano mimośrodu, gdyż – jak wiadomo – okrąg jest szczególnym przypadkiem elipsy. Ponieważ taki ruch jest okresowy, określa się go mianem oscylacji. Dla łatwego odróżniania nazwijmy go oscylacją mimośrodową. Przypominamy, słowo „oscylacja” wywodzi się od łacińskiego „oscillatio”, które oznacza czynność wahania lub kołysania się.

Zasada działania oscylacyjnego wielofunkcyjnego urządzenia szlifująco-tnącego jest zupełnie inna, gdyż oparta nie na mechanizmie mimośrodowym, lecz krzywkowym. Jego działanie polega na nadaniu osi (wrzecionu roboczemu elektronarzędzia) ruchu obrotowego o cyklicznie zmiennym kierunku i niewielkiej amplitudzie (maksymalnie 3°). Przypomina to w pewnym sensie ruch wahadła, przy czym jest on nadawany przez poziomą oś jego zawieszenia, a nie poprzez odchylenie od pionu w polu grawitacyjnym jakiejś zawieszonej w jednym punkcie masy (tzw. wahadło fizyczne, nie mylić z matematycznym). Taki ruch dla łatwego rozróżniania pojęciowego nazywamy oscylacją osiową.

Jakie są konsekwencje praktyczne obu rodzajów oscylacji? Decyduje o nich charakterystyka liniowa i wektorowa (kierunku) generowanego ruchu. Zgodnie z nią oscylacja mimośrodowa nadaje punktom ruch obrotowy o promieniach niewspółśrodkowych, których długość jest równa wielkości mimośrodu. Dlatego ten typ oscylacji doskonale nadaje się do napędu płaskich narzędzi szlifujących, takich jak papiery czy płótna ścierne, które muszą być przy tym zamocowane w płaskiej stopie. Tego typu ruchu z powodu niewspółśrodkowości okręgów, po których poruszają się punkty, nie można wykorzystać do cięcia, gdzie wymaga się równomiernego styku ostrza z obrabianym materiałem.

W przypadku oscylacji osiowej punkty poruszają się naprzemiennie w obu możliwych kierunkach po okręgach o różnych promieniach, które jednakże mają wspólny środek. To zaś oznacza, że nadaje się ona, podobnie jak oscylacja mimośrodowa, do wprawiania w ruch wspomnianych płaskich narzędzi szlifierskich. Ale na tym nie koniec, oscylacja osiowa może też napędzać narzędzia tnące, tj. brzeszczoty segmentowe, piłki, itp., bo umożliwia stałą styczność ostrza z obrabianym materiałem. Z jej użyciem możemy więc ciąć lub szlifować za pomocą wąskich krawędzi (usuwanie fug czy klejów).
Jak widać, oscylacja osiowa pod względem zastosowań jest bardziej wszechstronna od mimośrodowej. Jej to właśnie zawdzięczają swoją szybko rosnącą popularność oscylacyjne wielofunkcyjne urządzenia szlifująco-tnące, zwane niekiedy z angielska multi-toolami. Obecnie w znacznym stopniu wyparły one szlifierki delta (poza specjalistycznymi i wysoce profesjonalnymi modelami, np. produkcji Festool), od których są bardziej wszechstronne, gdyż szlifują i tną.

Przypomnijmy, pierwsze oscylacyjne wielofunkcyjne urządzenia szlifująco-tnące opracowała niemiecka firma FEIN ponad 30 lat temu. Nazwała je, biorąc pod uwagę odmienne parametry techniczne, MultiMastrami oraz Supecutami. Po wygaśnięciu patentów na mechanizm krzywkowy wytwarzanie multi-tooli rozpoczęli inni producenci elektronarzędzi, co doprowadziło do zaprzestania lub ograniczenia przez nich produkcji szlifierekdelta.

ZOBACZ TAKŻE
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments

SZLIFOWANIE METALI (CZĘŚĆ II). GATUNKI I WIELKOŚCI ZIAREN NARZĘDZI ŚCIERNYCH NASYPOWYCH

Syntetyczne ziarno ścierne wytwarza się według opracowanych technologii, których celem jest otrzymanie surowca o właściwościach lepszych niż w naturalnie występujących materiałach ściernych. Kontrolowany przebieg procesu produkcyjnego sprawia, że właściwości sztucznych materiałów ściernych odznaczają się stabilnością znacznie większą niż ziarna naturalne.

 

Najpopularniejszym syntetycznym ziarnem ściernym jest elektrokorund, który jest krystalicznym tlenkiem glinu zawierającym niewielkie ilości domieszek. W zależności od zawartości obcych tlenków rozróżnia się elektrokorund zwykły, półszlachetny i szlachetny. Metodą wytapiania wytwarza się również kilka rodzajów elektrokorundu stopowego, z którego najczęściej stosowany jest elektrokorund cyrkonowy. Elektrokorund cyrkonowy otrzymuje się w procesie produkcji elektrokorundu przez dodanie 10÷40% tlenku cyrkonu, dzięki czemu materiał ten otrzymuje specjalne własności wytrzymałościowe i może być stosowany do szlifowania z dużymi naciskami. W wyniku spiekania elektrokorundu otrzymuje się ceramiczny korund spiekany, który charakteryzuje się drobnokrystaliczną budową. Główną jego zaletą jest większa wytrzymałość i odporność na pękanie.

 

W produkcji narzędzi ściernych nasypowych do obróbki metali stosuje się również węglik krzemu, który jest związkiem krzemu z węglem. Produkowany jest jako zielony, z małą ilością domieszek, i czarny, z większą ilością zanieczyszczeń. Jest bardzo twardy, a ostre krawędzie kryształów kwalifikują go jako bardzo dobry materiał ścierny.

typy-ziarna-sciernego

Ziarna materiału ściernego mogą być monokrystaliczne lub polikrystaliczne. Ziarna monokrystaliczne, np. elektrokorund, składają się z jednego lub części kryształu i podczas pracy pękają zawsze według określonych płaszczyzn łupania. Ziarna polikrystaliczne, np. elektrokorund ceramiczny, zbudowane są ze zrośniętych ze sobą drobniejszych kryształów i pod wpływem sił skrawania pękają zazwyczaj wzdłuż płaszczyzn międzykrystalicznych bez jakiejkolwiek prawidłowości.

chrakterystyka-zuzycia

W wyniku rozdrabniania otrzymuje się ziarna o zróżnicowanych kształtach i rozmaitym stopniu ostrości krawędzi. Badania eksperymentalne przeprowadzone na taśmach z ziarnami elektrokorundu o ziarnistości P40 firmy Klingspor wykazały, że najczęściej wyróżnić można kształty zbliżone do graniastosłupów i ostrosłupów o podstawie trójkątnej lub czworokątnej oraz do ośmiościanu. Oprócz tych dominujących kształtów obserwowano również kształty zbliżone do sześcianów oraz bliżej nieokreślonych brył.

 

Charakterystycznym wymiarem ziarna stanowiącym kryterium kwalifikacji jest jego szerokość (a). Jeżeli szerokość ziarna a ? 53 µm to podziału na grupy wymiarowe dokonuje się przez analizę sitową, zaś jeżeli charakterystyczny wymiar mikroziarna a ? 53 µm – to przez analizę sedymentacyjną. Wielkość ziarna i mikroziarna supertwardego określa się innymi metodami. Zestawienie numerów i charakterystycznych wymiarów ziaren i mikroziaren ściernych do narzędzi nasypowych według PN-76/M-59107 podano w tabeli.

typ-ziarna

Do produkcji narzędzi ściernych nasypowych stosowane są ziarna o bardziej rozszerzonej frakcji nominalnej niż w przypadku ściernic. Nasypom ściernym stawiane są większe wymagania w zakresie składu granulometrycznego, ponieważ narzędzia jednowarstwowe nie podlegają w zasadzie zjawisku samoostrzenia i nie mogą być regenerowane przez obciąganie. Obecność w nasypie ziaren drobnych, które występują obok grubych i nie biorą udziału w skrawaniu, pogarsza właściwości użytkowe narzędzia. Z kolei obecność ziaren grubych w postaci zanieczyszczeń nasypu drobnego może całkowicie zdyskwalifikować narzędzie ścierne, ponieważ nie pozwoli uzyskać żądanej chropowatości powierzchni. Dlatego bardzo ważny jest ściśle kontrolowany proces produkcji materiałów ściernych do szlifowania metali oraz wykorzystanie w nim ziaren najwyższej jakości. Przykładem takiego procesu i dbałości o jakość surowców i wyrobów gotowych są zakłady produkcyjne Klingspora znajdujące się w Bielsku-Białej i Kozach.

dr inż. Jan Krzos, pins

Numery (ziarnistość) i charakterystyczne wymiary (wielkość) ziaren i mikroziaren ściernych do narzędzi nasypowych (według PN-76/M-59107)

14,3
Numer (ziarnistość)Charakterystyczny wymiar µm
Oddo (włącznie)
Ziarna do narzędzi ściernych nasypowychP1220001700
P1614001180
P201000850
P24850710
P30710600
P36600500
P40425355
P50355300
P60300250
P80212180
P100180150
P120125106
P15010690
P1809075
P2207563
Mikroziarna o rozszerzonej frakcji nominalnej do narzędzi ściernych nasypowychP24060,556,5
P28054,250,2
P32047,744,7
P36042,039,0
P40036,533,5
P50031,728,7
P60026,7524,75
P80022,820,8
P100019,317,3
P120016,3
ZOBACZ TAKŻE
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
copyright 2026 portalnarzedzi.pl | wykonanie monikawolinska.eu