73. Естественные абразивные материалы, их применение в стоматологии

Наждак — смесь корунда, оксидов железа и других минеральных компонентов. Измельченный наждак

• Применяется в качестве шлифовочного порошка при производстве шлифовальной бумаги и полотна, используемых для обработки протезных материалов.

Пемза — минерал вулканического происхождения, состоящий преимущественно из кремнезема (до 70%) и оксидов различных металлов, придающих ей характерную окраску.

• В измельченном виде в смеси с водой используется для приготовления шлифовальных масс.

• Широко применяется при шлифовке пластмассовых зубных протезов.

Алмаз — кристаллическая форма углерода, обладающая чрезвычайно высокой твердостью.

• Используется для изготовления сепарационных дисков, а также шлифовальных камней и инструментов различной формы, применяемых для препарирования зубов и обработки твердых материалов.

40. Искусственные абразивные материалы, способы их получения, свойства

Абразивные материалы – вещества с высокой твердостью (природные, как алмаз, или синтетические, как карбид кремния), используемые для шлифовки, полировки, резки и заточки других материалов путем механического удаления слоя, благодаря острым частицам, которые царапают или соскабливают поверхность.

Искусственные абразивные материалы + способы получения:

• Синтетический алмаз (синтетический алмаз и некоторые сверхтвердые абразивы могут быть получены высоким давлением и температурой, что имитирует природные условия формирования алмаза);

• Корунд (изготавливают из боксита);

• Карборунд (получают сплавлением кокса, опилок, кварцевого песка и соли).

Свойства:

• Высокая твердость. Искусственные абразивы обладают очень высокой твердостью – часто выше, чем у большинства металлов;

• Однородная структура. В отличие от природных абразивов, искусственные имеют однородный состав и структуру зерна, что обеспечивает предсказуемый и стабильный износ при обработке;

• Контролируемая зернистость. Искусственные абразивы изготавливаются в разных фракциях (зернистостях), что позволяет подбирать их под конкретную задачу – от грубой обработки до тонкой полировки;

• Хорошая режущая способность. Они хорошо врезаются в обрабатываемую поверхность, ускоряя процесс шлифования или резания благодаря острым граням зерен;

• Термостойкость и износостойкость. Многие искусственные абразивы, например карбид кремния и синтетический корунд, устойчивы к высоким температурам и износу, что важно при интенсивной обработке.

45. Свойства абразивного зерна, определяющие его шлифующую способность

1) Твердость.

Необходима для эффективного резания. Это свойство позволяет зерну проникать в другой материал без разрушения и остаточной деформации.

Однако твердость абразивного инструмента (например, шлифовального круга) также влияет на шлифующую способность: 

При слишком твердом круге:

Связка продолжает удерживать затупившиеся и потерявшие режущую способность зерна. В результате процесс резания прекращается, на поверхность появляются следы дробления, риски, прижоги.

При слишком мягком круге:

Зерна, не утратившие свою режущую способность, выкрашиваются, меняется геометрия абразивного инструмента, увеличивается его износ. В результате процесс шлифования становится неэффективным, появляется вибрация, необходима принудительная правка круга.

Принцип выбора твердости:

Чем тверже обрабатываемый материал, тем мягче должен быть абразивный круг. Это обеспечивает оптимальное самозатачивание — процесс, при котором затупившиеся зерна выкрашиваются, обнажая новые острые режущие кромки. 

2) Форма.

Форма абразивного зерна влияет на скорость истирания: 

Заостренные неправильной формы частицы:

Истирают поверхность быстрее закругленных частиц, имеющих более тупые режущие грани. Но первые оставляют на поверхности более глубокие царапины, чем вторые.

Изометрическая форма (приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине):

Наиболее благоприятна — такие зерна срезают микростружку, но с существенным уровнем деформаций.

Например, плоские и иглообразные зерна, расположенные параллельно к обрабатываемой поверхности, резать не будут, вызывая лишь деформацию и нагрев металла. 

3) Хрупкость.

Хрупкость — способность разрушаться под действием динамических ударных сил — играет важную роль в сохранении абразивной (шлифующей) способности. При хрупком изломе части абразивного зерна образуется новый режущий край. 

Однако если абразивное зерно слишком хрупкое, оно разрушится до отработки, абразивный эффект не будет достигнут.

Например, карбид кремния, который отличается высокой твердостью, но значительной хрупкостью, не используют для шлифовки стальных предметов. 

4) Зернистость.

Размер абразивного зерна влияет на шероховатость поверхности, качество и скорость шлифовки: 

Крупные зерна (P40–P80).

Для удаления большого объема материала, поверхность будет шероховатой, с большими следами от абразивных частиц.

Средние зерна (P100–P180).

Для промежуточных этапов шлифовки, где надо удалить материал, но оставить поверхность с умеренной шероховатостью.

Мелкие зерна (P220–P400).

Для финишной обработки, когда требуется более гладкая и ровная поверхность.

Очень мелкие зерна (P800 и выше).

Для полировки и получения зеркальной поверхности.

Выбор зернистости зависит от материала обрабатываемой детали: твердые металлы, такие как сталь и чугун, могут требовать более грубой зернистости для эффективного удаления материала, в то время как мягкие металлы, такие как алюминий, могут обрабатываться кругами с более мелкой зернистостью.