8.2. Шліфування та полірування

Ці різновиди методів обробки металів різання широко поширені при виготовленні ювелірних прикрас.

Шліфування. p align="justify"> Процес зняття з виробу дуже тонкого шару металу за допомогою шліфуючих (абразивних) матеріалів називається шліфуванням. Шліфування можна досягти високої розмірної точності (порядку 2 - 4 мкм) і відповідні параметри шорсткості. Сутність процесу шліфування полягає у зрізанні з поверхні оброблюваного виробу безлічі найдрібніших частинок металу за допомогою шліфувального інструменту. Величина цих частинок визначається властивістю як шліфувального, так і шліфованого матеріалів, ступенем притискання поверхні до шліфувального інструменту, швидкістю руху (обертання) останнього. Вибір тієї чи іншої виду абразивного матеріалу диктується практичними завданнями конкретної шліфувальної операції. Залежно від необхідної якості оброблюваної поверхні шліфування поділяють на попереднє, чистове та тонке.

Види абразивних матеріалів. Абразивні матеріали поділяються на матеріали природного походження та штучні. До природних абразивних матеріалів відносяться кварц, наждак, корунд, алмаз, до штучних - електрокорунд, карбід кремнію, карбід та нітрид бору, синтетичні алмази. Найтвердіші з них – карбід та нітрид бору, алмази.

Кварц- безводна кремнієва кислота SiО2, що містить близько 99% кремнезему. Твердість кварцу за шкалою Мооса – 7, щільність – 2,4 – 2,6 г/см 3 . Кварц має різне забарвлення: від безбарвного до чорного.

Наждак- мінерал темно-сірого, іноді чорного кольору, що складається приблизно з 65% окису алюмінію (Аl2О3), змішаного з магнетитом, гематитом, піритом і кварцом. Твердість наждака за шкалою Моосу - від6 до 8.

Корунд- кристалічний глинозем, що містить до 95% Аl2O3, має щільність 3,9 - 4,1 г/см 3 . Твердість за шкалою Мооса - 9. Більше в'язок і менш тендітний, ніж наждак. Застосовується як мікропорошків.

Електрокорунд- штучний абразивний матеріал, що виготовляється з бокситів. Складові електрокорунду: 94 - 97% А12O3, решта - домішки заліза, титану, кремнію.

Карбід кремніюотримують з коксу та кварцового піску шляхом їх нагрівання (спікання) в електропечі при температурі 2200°С. Твердість карбіду кремнію за шкалою Моосу – 9,5. Він поступається за цим показником лише алмазу.

Нітрид бору- порівняно новий штучний абразивний матеріал, що за твердістю не поступається алмазу. Дуже часто застосовується у випадках, коли необхідно отримати високу розмірну щільність.

Карбід боруявляє собою тугоплавке з'єднання бору з вуглецем, по твердості поступається тільки алмазу.

Алмаз- кристалічний вуглець, природний та штучний. Твердість за шкалою Моосу – 10.

Методи шліфування. До них відноситься шліфування абразивними брусками, напилками, пемзою, сланцем та шліфувальним вугіллям, наждачним папером, із застосуванням бормашинок, пальцями руки.

Процес шліфування на абразивному бруску (точильному камені) полягає в багаторазовому і рівномірному переміщенні взад-вперед деталі або вироби по площинах каменю до отримання необхідної якості поверхні, що обробляється (рис. 8.2, а). Напрямок руху при шліфуванні необхідно змінювати якнайчастіше для того, щоб уникнути появи на оброблюваної поверхні подряпин і рисок.

Мал. 8.2. Шліфування та полірування

При застосуваннішліфувальних напилків(рис. 8.2, б) необхідно постійноПам'ятати про те, що їх час від часу потрібно змочувати водою, щоб частинки металу не застрягали в порах. Ретельно промивають водою і оброблювані вироби, якщо вони будуть піддані подальшому шліфування каменем з дрібнішими зернами, при цьому напрямок руху шліфування змінюється на 90 °. Такими напилками можна шліфувати емаль, скло, дорогоцінне каміння.

Пемза- відмінний матеріал для мокрого шліфування предметів зі срібла, а гострими стрижнями зі сланцю зручно шліфувати важкодоступні місця у виробах. Шліфувальні вугілля застосовують як найбільш м'який матеріал для доведення шліфування при рясному змочуванні водою.

Наждачний папір(шкірка) за видом абразивних порошків ділиться на електрокорундову, карбідокорундову, скляну, кремнієву. Розмір зерен різна - від 0,25 до 0,3 мм. Випускається мікронна шкірка з величиною зерен 5, 10, 28, 40 мкм. Застосовується наждачний папір для обробки вузьких пазів у виробах.

Шліфування з застосуванням бормашинок (рис. 8.2, в) і вовняних, повстяних, фетрових кіл (малих розмірів), а також щіток (круглих, конусних, у вигляді кисті) дає хороші результати при обробці практично всіх видів ювелірних прикрас.

Шліфуванняпальцями та долонею рукиз нанесеними на них шліфуючими настами має обмежене застосування, оскільки цим способом неможливо рівномірно обробляти всі частини виробу.

Полірування. Процес полірування відноситься до однієї з оздоблювальних операцій, її мета - отримання дзеркально-гладкої поверхні. Полірування на відміну від шліфування виключає застосування жорстких абразивних матеріалів.

Дерев'яні полірувальні палички(рис. 8.2, г),натягнуті нитки(рис. 8.2, д) іниткові щіткизастосовуються дляполірування дрібних отворів та ланок ланцюжків та браслетів, а також виробів складної конфігурації. Процес здійснюють, попередньо нанісши на інструмент полірувальні пасти. В окремих випадках, коли потрібно відполірувати рівні площини, застосовують полірівник, одна сторона якого обтягнута м'якою шкірою з поліровальною пастою.

Полірування вручну може проводитись полірівником і без нанесених на нього абразивних паст. Процес такого полірування полягає у повільному вигладжуванні поверхні виробів полірівником, що дає високий блиск, підвищує зносостійкість виробу, але вимагає обов'язково високого рівня кваліфікації виконавця.

Полірування, як і шліфування, можна вести також бормашинкою з набором полірувальних кіл, щіток (матер'яних, вовняних, шкіряних, фетрових) та паст.

Компонент	Масова частка компонента (у%) у пасті
грубою	середньої	тонкою
Окис хрому	81	76	74
Стеарін	10	10	10
Розщеплений жир	5	10	10
Гас	2	2	2
Силікателі	2	2	1,8
Олеїнова кислота	-	-	2
Сода двовуглекисла	-	-	0,2

Полірувальні пасти складаються з тонких абразивних порошків (окисів хрому, заліза-крокусу, кремнію, жирових зв'язок (стеарину, парафіну, добавок) двовуглекислої соди, олеїнової кислоти, скипидару, гасу). Пасти на основі окису хрому називаються пастами ГОН, на основі окису заліза - крокусними, а на основі кремнію - крокусно-кремнієвими. Пасти ГОІ застосовують для попереднього полірування, а фокусні – для остаточного. Склади паст наведені у табл. 8.1 – 8.3.

Компонент	Масова частка компонента (у%) у пасті
грубою	середньої	тонкою
Окис заліза		72	49
Стеарін	10,7	14	18
Олеїнова кислота	1,3	-	25
Технічне сало	8	-	-
Скіпідар	2	-	-
Петролатум окислений	-	14	-
Парафін	-	-	8

Очищення виробів після шліфування та полірування (видалення залишків шліфувальних та полірувальних паст) здійснюється промиванням у розчинах бензину, спирту, трихлоретилену (C2HCl3) та перхлоретилену (C2Cl4), а також за допомогою гідроксиду калію (КОН), натрію (NaOH), нашатирного спирту NH4OH), ціаністого калію (KCN) і ціаністого натрію (NaCN), соди (Na2CО3) та поташу (К2СО3).