Илья Мельников - Варка. Способы обработки. Материалы и инструменты. Декоративное покрытие. Гравёрные работы

Основное условие полирования – высокая дисперсность полирующего материала и его меньшая твердость по сравнению с твердостью обрабатываемого стекла. Частички полирующего материала, скользящие по поверхности стекла, должны снимать с нее только защитную пленку кремниевой кислоты и обнажать для химического действия воды все новые и новые поверхности стекла, не оставляя при этом на стекле даже мельчайших царапин. Полировальник, с закрепленными на нем зернами полирующего порошка, снимает при своем движении защитную пленку с вершин выступов шлифованной поверхности стекла; после этого обнажившаяся свежая поверхность стекла химически взаимодействует с водой и образуется новый слой пленки, который опять снимается полировальником, и так до полного завершения полирования, когда поверхность стекла становится прозрачной и блестящей).

В качестве полирующих используются следующие материалы: пемза – тонкодисперсная горная порода, полирит – смесь оксидов редкоземельных элементов с преимущественным содержанием диоксида церия, получаемая из отходов химического производства, крокус – оксид железа в кристаллической форме.

Эффективность полирования зависит от скорости вращения полировальника, температуры поверхности стекла, от количества и реакции полирующего материала.

При шлифовании обрабатываемое изделие прижимают к металлическому диску (шлифовальнику), на который подают пульпу – смесь абразива с водой; при этом изделию сообщают возвратно-поступательные и круговые движения. При обработке стекла используются различные шлифующие материалы и инструменты.

К естественным шлифующим материалам относятся алмаз, корунд, наждак и кварц; к искусственным – синтетический алмаз, карбиды кремния и бора, электрокорунд. Относительную твердость абразивных материалов оценивают по минералогической шкале твердости – так называемой шкале Мооса. Шкала Мооса – набор стандартных минералов. Твердость каждого минерала оценивают методом царапания эталоном, т.е. стандартным материалом. За эталоны приняты десять минералов, расположенных в порядке возрастания твердости: 1 – тальк, 2 – гипс, 3 – кальцит, 4 – флюорит, 5 – апатит, 6 – ортоклаз, 7 – кварц, 8 – топаз, 9 – корунд, 10 – алмаз. Твердость материалов указывают с точностью до 0,5 балла. Эффективность применения абразивных материалов оценивают их микротвердостью и режущей способностью – количество материала, сошлифованного в единицу времени.

Для эксплуатации шлифующих инструментов решающее значение имеет зернистость порошков, из которых изготавливаются соответствующие инструменты, в основном шлифовальные круги. Номер зернистости определяется в зависимости от крупности зерен основной фракции данного порошка и соответствует размеру сита (в сотых долях миллиметра), на котором задерживается основная фракция порошка. Например, если основная фракция проходит через сито с размером ячеек 2000 мкм и задерживается на смежном сите с размером ячеек 1600 мкм, то такой порошок имеет номер 160. По зернистости порошки подразделяются на шлифзерно (зернистость от 200 до 16 мкм), шлифпорошки (зернистость 12 – 3 мкм), микропорошки (М63 – М14), тонкие микропорошки (М10 – М5). К номеру зернистости микропорошков добавляется буква М; номер порошка соответствует наибольшему размеру (в мкм) зерен основной фракции, примеру, микропорошок, размер основной фракции которого 14 – 10 мкм, обозначается номером М14. Порошки одинаковой зернистости производят с различным содержанием основной фракции. В зависимости от содержания основной фракции в обозначение порошка после номера вводят одну из добавочных букв – В, П, Н, Д; буква В характеризует порошок с наиболее высоким содержанием основной фракции, буква Д – с наименьшим.

Инструментами чаще всего служат шлифовальные круги на основе карбида кремния, электрокорунда, синтетического алмаза на органических и неорганических связках. К органическим связкам относятся вулканитовая, бакелитовая, к неорганическим связкам относятся керамическая, металлическая. В процессе работы связка не должна быстро стачиваться, в то же время связка должна истираться настолько, чтобы затупившиеся зерна выкрашивались своевременно, открывая новые режущие зубья абразива. Если связка истирается медленно, то круг называют твердым, если быстро – мягким; круги делятся на чрезвычайно мягкие, весьма мягкие, мягкие, средней мягкости, средние, средней твердости, твердые, весьма твердые, чрезвычайно твердые.