Полезное об отрезных кругах

Отрезные круги для УШМ выпускаются двух типов — так называемые тип 41 и тип

42. Первые — совершенно плоские, вторые — с утопленной втулкой (за такую фор-

му их порой называют чашечными). Круги 42-го типа удобнее, если, например, нужно

отрезать заподлицо со стеной торчащий кусок арматуры — чашечный круг позволяет

сделать рез практически параллельно стене. Но они сложнее в производстве и встреча-

ются реже, чем ≪сорок первые≫.

Маркировка отрезного круга для УШМ может выглядеть примерно так: A 30 S BF или

A 24 S BF: первый символ — тип абразивного зерна (А — нормальный электрокорунд,

AS — белый электрокорунд), цифра — размер зерна, S — твердость (по европейской

схеме обозначений, в России используется маркировка Т1, Т2 и т.д.), B — бакелитовая

связка, F — наличие упрочняющих элементов (сетки). Отрезные круги для УШМ всегда

изготавливают на бакелитовой связке и всегда с упрочняющими элементами, то есть со

стеклосеткой. Причем сеток должно быть как минимум две, если речь идет об отрез-

ных кругах (толщиной до 3,2 мм). У шлифовальных кругов применяют три сетки.

Нормальный электрокорунд (окись алюминия) идет на круги для резки черных ме-

таллов. Белый электрокорунд, по сути, та же окись алюминия, но с меньшим содержанием примесей, например железа. Содержание оксида алюминия в нем доходит до 99 %. Белый электрокорунд не дает такого прижога,как нормальный, поэтому его используют для производства кругов для резки нержавеющей стали. Дело в том, что для нержавейки прижог недопустим — при перегреве выгорают легирующие добавки и нержавеющая сталь превращается в обычную, а по месту реза может начаться процесс коррозии. Понятно, что это неприемлемо. Есть еще циркониевый электрокорунд, у него самое твердое зерно среди всех корундовых материалов. Круги на его основе предназначены для резки и шлифовки рельс, а также для грубой обдирки. Зерно у них очень большое, да и сами круги очень твердые — все это повышает их ресурс. Для резки неметаллов (бетон, кирпич, мрамор, гранит) используют совершенно другой сорт абразива — карбид кремния. Хотя сейчас для таких материалов все чаще берут алмазные круги. Что касается размера зерна, то у каждого производителя своя рецептура. Размер зерна отражен в маркировке. В испытаниях участвовали круги с разным составом, от А 24 (это 710 мкм) до А 36 (это 500 мкм). В зависимости от размера фракции производители подбирают оптимальный состав других компонентов, потому что все взаимосвязано. Например, у фракции 710 мм зерно крупное, и если не угадаешь с качеством и количеством связки, то его может просто вырывать из круга. С зерном 500 мкм другая опасность — если переборщить с твердостью, то круг получится совершенно неэффективным. Он будет не резать, а гореть. Все равно, что пытаться резать железом по железу — резать будет, но исключительно за счет нагрева. Твердость круга задается рецептурой и давлением прессования. Помимо собственно абразива и бакелитовой связки, в состав круга входят различные наполнители. Их состав каждый производитель подбирает самостоятельно. Кстати, разный химический состав у кругов разных производителей ощутим даже по запаху во время работы: от нейтрального до острого, резкого. Третий важный элемент, входящий в состав кругов, — стеклосетка. Как уже было сказано, в круге, предназначенном для УШМ, их должно быть как минимум две. Сетка препятствует разрыву круга на больших скоростях и при боковых нагрузках, которых при работе УШМ не избежать. Это ведь не станок, и, когда держишь инструмент в руках, всегда будут небольшие отклонения в ту или другую сторону, приводящие к изгибу круга. Он должен выдерживать такие деформации. Именно сетка придает ему необходимую прочность. Чем толще сетка, тем прочнее получается круг. С другой стороны, тем меньше в круге абразива, соответственно, ниже его эффективность. Производитель вынужден искать баланс, подбирая сетки оптимальной толщины, чтобы круг обладал и достаточной прочностью, и хорошей производительностью. К сетке и ее роли в работе абразивного круга мы еще вернемся, когда будем говорить о безопасности. Напоследок стоит упомянуть еще об одном элементе, из которого состоит круг для УШМ, — калибровочной втулке. Это металлическое кольцо в центре. Оно нужно для того, чтобы на финальном этапе производства не пришлось проводить калибровочное сверление посадочного отверстия. Вторая функция втулки — защита вала УШМ от износа.

Критерии качества круга

Утомляемость. Теперь можно хотя бы приблизительно сформулировать требования

к качеству кругов. Количество резов не является однозначной характеристикой, потому

что две наиболее важные для пользователя величины — скорость реза и долговечность

при работе УШМ — находятся ≪в противофазе≫. Чем ≪выносливее≫ круг, тем медленнее он будет резать. Верно и обратное — круг с малой скоростью реза прослужит дольше. Вот и приходится балансировать между этими двумя параметрами.

Прижог и заусенцы. Качество реза оценивается также по прижогу и размерам и количеству заусенцев. Прижог — это нагрев разрезаемого металла, сопровождающийся

появлением цветов побежалости. Такой нагрев меняет физические и химические свойства разрезаемого металла, а это не всегда приемлемо, например, если после реза предполагается соединять разрезанные конструкции с помощью сварки. Прижог может повлиять на качество сварного шва. Вот почему чем он меньше, тем лучше качество

реза. Второй параметр — заусенцы. Обычно они напрямую зависят от размеров зерна: чем

крупнее абразивное зерно, входящее в состав круга, тем больше заусенцы. Чем они плохи? Тем, что вызывают необходимость дополнительной механической обработки обрезанных деталей. Представьте, что вы режете трубу, и заусенцы перекрывают часть внутреннего сечения этой трубы — очевидно, что их нужно удалить. Все это повышает трудоемкость работы, а соответственно, и стоимость. Вот почему принято считать, что чем меньше заусенцев, тем круг лучше.

Закусывание. Закусывание по своей сути — кратковременная потеря кругом ре-

жущей способности. Причину сформулировать не так-то просто, но обычно при прочих

равных условиях в качестве таковой принято считать чрезмерную для данных условий

(материал распиливаемой заготовки, скорость подачи, частота вращения круга) твердость самого круга. Повторимся — именно ≪для данных конкретных условий≫, поскольку на заготовке такой же формы и размера, но из другой марки стали или при меньшей скорости подачи закусывания может и не наблюдаться. Так что это явление само по себе еще не является однозначным показателем качества, но и его не следует сбрасывать со

счетов.

Безопасность

И самый, пожалуй, важный параметр — это безопасность. Линейная скорость вращения

круга составляет 80 м/с (на краю): если вдруг он разлетится на полной скорости — мало

не покажется. Справедливости ради стоит отметить, что зачастую в подобных ситуациях виноват рабочий (снимает кожух, ставит круг большего диаметра, чем допускает конструкция УШМ, или вообще пильный диск от циркулярной пилы), однако это не отменяет требований к безопасности круга. Они изложены в ГОСТ Р 52588-2006, который

гласит, что для отрезных кругов для УШМ минимальная допустимая скорость разрушения круга должна быть не менее 150 м/с. То есть необходим почти двукратный запас прочности по сравнению с рабочей скоростью. Значительный вклад в эту прочность,

помимо связки, вносит армирующая сетка, вот почему она так важна. Абразивные круги как потенциально опасная продукция обязательно должны проходить сертификацию. На многих протестированных кругах указан европейский стандарт EN 12413, это именно сертификация по безопасности. Он подтверждает, что данный вид продукции выдерживает все заданные нормативы. Надо сказать, что требования к безопасности в EN 12413 весьма жесткие, в них заложена проверка на разрыв, на изгиб и на стойкость к боковым нагрузкам. Последняя проверяется тремя способами: по одноточечной и трехточечной нагрузке, а также методом ударных испытаний. Казалось бы, какой смысл в стойкости к боковым нагрузкам, откуда им взяться? Кому доводилось резать металл с помощью УШМ, тот хорошо знает, что даже при работе в вертикальной плоскости (а это самый простой случай) не избежать боковой нагрузки, для этого достаточно лишь чуть дрогнуть руке. А ведь бывают куда более сложные ситуации. Выпадение одного, пусть даже небольшого, сегмента уже можно считать полной поломкой круга, после чего его дальнейшая эксплуатация недопустима. В этом случае появляется дисбаланс, который на большой скорости приводит к сильной вибрации, а та, в свою очередь, ведет к окончательному разрушению круга. Для покупателя подтвержде-

нием безопасности приобретаемого им круга должны служить обозначения ГОСТ и РСТ.