كربيد السيليكون من أصلب المواد الكاشطة المستخدمة في السفع، وتقطع حبيباته الحادة بسرعة المواد الصلبة التي يبطؤ فيها أكسيد الألومنيوم. نجيب في هذا المقال عن الأسئلة: ما هو كربيد السيليكون، وكيف يُصنع، وما الفرق بين نوعيه الأسود والأخضر، وأين يُستخدم في السفع، وما الذي يجب مراعاته عند اختياره.
ما هو كربيد السيليكون؟
كربيد السيليكون (SiC) مادة صناعية مكونة من السيليكون والكربون. ولأنه نادر جدًا في الطبيعة، يُصنَّع تقريبًا كل كربيد السيليكون المستخدم في الصناعة: يتفاعل رمل السيليكا عالي النقاء مع مصدر للكربون (عادة فحم الكوك البترولي) في أفران كهربائية عند درجات حرارة عالية جدًا، ثم تُكسَّر الكتلة الناتجة وتُغربل. وبفضل صلادته يُستخدم منذ زمن طويل في أعمال الكشط مثل ورق الصنفرة والتجليخ والسفع. للمعلومات العامة عن تركيبه وتصنيعه راجع مقالة ويكيبيديا عن كربيد السيليكون.
كربيد السيليكون الأسود والأخضر
يتوفر كربيد السيليكون المستخدم مادةً كاشطة عادة بنوعين:
- كربيد السيليكون الأسود: النوع الأكثر شيوعًا في السفع وأعمال الكشط العامة، وحبيباته صلبة وحادة وهشة.
- كربيد السيليكون الأخضر: يُصنع بنقاء أعلى، ويُفضَّل عادة في التطبيقات الخاصة كالتجليخ والصقل الدقيق والتشطيب عالي الدقة.
ولأعمال السفع تضم مجموعتنا كربيد السيليكون الأسود.
الخصائص الفنية
القيم النموذجية في صفحة المنتج:
- الصلادة: 9 – 9.5 على مقياس موس
- الكثافة: ~3.2 غ/سم³
- اللون: أسود
- شكل الحبيبات: زاوي وحاد
أبرز ما يميز كربيد السيليكون هشاشته؛ فعندما تتكسر الحبيبات أثناء الاستخدام تتكوّن حواف حادة جديدة تحافظ على قدرته على القطع. لكن الخاصية نفسها تجعل الحبيبات تصغر أسرع من المواد الكاشطة الصلبة والمتينة.
أين يُستخدم في السفع؟
- معالجة أسطح الزجاج والحجر والسيراميك وإطفاؤها
- تحضير أسطح المعادن الصلبة والمسبوكات
- إزالة الطلاءات الصلبة
- تصنيع ورق الصنفرة والمنتجات الكاشطة
يُفضَّل كربيد السيليكون خصوصًا على المواد الصلبة التي لا يكفيها أكسيد الألومنيوم أو يعمل عليها ببطء. ولأن الملاءمة تعتمد على المادة والسطح المطلوب، يجب التجربة على قطعة عينة قبل بدء الإنتاج المتسلسل.
كربيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم
كلتا المادتين صلبة وزاوية، لكن سلوكهما مختلف.
| الخاصية | كربيد السيليكون الأسود | أكسيد الألومنيوم |
|---|---|---|
| الصلادة | موس 9 – 9.5 | موس 9 |
| الكثافة | ~3.2 غ/سم³ | ~3.9 غ/سم³ |
| بنية الحبيبات | حادة جدًا وهشة | حادة؛ والنوع البني أمتن |
| الأعمال النموذجية | الزجاج والحجر والسيراميك والمواد الصلبة | تحضير الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ والسفع العام |
في معظم أعمال تحضير أسطح الفولاذ يدوم أكسيد الألومنيوم البني أطول بفضل متانته. وللفرق بين النوعين راجع مقال أكسيد الألومنيوم الأبيض والبني، وللمحة عامة عن كل الأنواع مقال أنواع مواد السفع الكاشطة.
اختيار حجم الحبيبات (FEPA)
مثل أكسيد الألومنيوم، يُرمَّز كربيد السيليكون بأكواد FEPA «F»، وكلما كبر الرقم صغرت الحبيبات.
| كود FEPA | النطاق (ميكرومتر) | الاستخدام |
|---|---|---|
| F 24 | 600 – 850 | تحضير سطحي قوي |
| F 60 | 212 – 300 | سفع عام |
| F 120 | 90 – 125 | معالجة سطحية دقيقة |
| F 220 | 45 – 75 | معالجة دقيقة جدًا |
المنطق العام لاختيار حجم الحبيبات مشروح في مقال اختيار حجم الحبيبات.
نقاط يجب مراعاتها أثناء الاستخدام
- احسب الاستهلاك: الحبيبات الهشة تصغر أسرع، فقارن التكلفة بالاستهلاك لكل متر مربع لا بسعر الكيلوغرام.
- اضبط الاسترجاع: في أنظمة الاسترجاع يحافظ فصل الغبار الناعم بانتظام على قدرة القطع. التفاصيل في مقال استرجاع المادة الكاشطة.
- افحص الفوهة: المواد الصلبة جدًا تُبلي الفوهة أسرع، فاستخدم فوهة مقاومة للتآكل وقِس قطرها بانتظام.
- ابدأ بضغط منخفض: خصوصًا على الزجاج والسيراميك، ارفع الضغط تدريجيًا حتى تصل إلى السطح المطلوب.
الأسئلة الشائعة
هل كربيد السيليكون سيليكا؟
لا. رغم تشابه الاسمين فإن كربيد السيليكون (SiC) مركب من السيليكون والكربون، وليس مادة كاشطة من السيليكا البلورية الحرة مثل رمل الكوارتز. ومع ذلك تُحدث كل مادة كاشطة غبارًا، فراجع صحيفة بيانات السلامة واستخدم حماية مناسبة للجهاز التنفسي. التفاصيل في مقال السلامة في السفع الكاشط.
كربيد السيليكون أم أكسيد الألومنيوم؟
على الزجاج والحجر والسيراميك والمواد الصلبة جدًا يقطع كربيد السيليكون أسرع. أما في تحضير الفولاذ والسفع العام فأكسيد الألومنيوم غالبًا أوفر بفضل متانته وانخفاض استهلاكه.
هل يمكن إعادة استخدام كربيد السيليكون؟
نعم، أكثر من مرة مع نظام استرجاع مناسب، لكن عدد الدورات عادة أقل منه في المواد الأمتن كأكسيد الألومنيوم بسبب هشاشته.
اطلب عرض سعر لكربيد السيليكون
أخبرنا بالمادة التي ستعالجها والسطح المطلوب ونظام السفع لديك، وسنحدد معًا حجم حبيبات FEPA المناسب. راجع صفحة كربيد السيليكون الأسود أو املأ نموذج طلب عرض السعر لمعرفة الأسعار.
