Твёрдость — одно из первых свойств, на которое смотрят при выборе абразива: от неё зависит, насколько легко зерно режет поверхность и с какими материалами оно справится. В этой статье разбираем твёрдость оксида алюминия, как читать шкалу Мооса, как твёрдость влияет на результат обработки и чем электрокорунд отличается от карбида кремния.
Какая твёрдость у оксида алюминия?
Оксид алюминия (Al₂O₃) встречается в природе как минерал корунд и имеет твёрдость 9 по шкале Мооса. На страницах нашей продукции для белого электрокорунда и нормального электрокорунда также указано значение 9 по Моосу. Это ставит оксид алюминия в ряд самых твёрдых абразивов для струйной обработки; твёрже из распространённых — карбид кремния и алмаз.
Белый и нормальный электрокорунд различаются скорее чистотой и вязкостью, чем твёрдостью. Подробно об этом — в статье белый и нормальный электрокорунд.
Как читать шкалу Мооса?
Шкала Мооса упорядочивает минералы по способности царапать друг друга. Самый мягкий минерал, тальк, имеет значение 1, самый твёрдый, алмаз, — 10; корунд — эталонный минерал для значения 9. Подробнее — в статье Википедии о шкале Мооса (на английском).
- Это порядковая шкала: шаги между значениями неравны. Разница между 9 и 10 намного больше, чем между нижними ступенями.
- Она показывает твёрдость на царапание: более твёрдый материал царапает более мягкий. При обработке это значит, что абразив способен резать поверхность.
- В технике есть и другие шкалы: методы Виккерса и Кнупа измеряют твёрдость численно; такие значения встречаются в технических паспортах.
Как твёрдость влияет на результат обработки?
Твёрдое угловатое зерно при ударе срезает материал, прежде чем разрушиться. Поэтому твёрдость напрямую влияет на скорость обработки и получаемый профиль:
- Более быстрая очистка: твёрдые слои — ржавчина, окалина, старая краска — удаляются быстрее.
- Выраженный профиль: твёрдые угловатые зёрна легко создают шероховатость, за которую держится покрытие.
- Эффективность на твёрдых поверхностях: на закалённой стали или твёрдом литье мягкие абразивы не справляются, а электрокорунд продолжает резать.
- Важна и вязкость: одной твёрдости мало. Чем вязче зерно, тем позже оно разрушается и тем больше циклов выдерживает.
Сравнение твёрдости с карбидом кремния
Когда нужен абразив твёрже оксида алюминия, обычно выбирают чёрный карбид кремния. На странице продукта для него указано 9 – 9,5 по Моосу. Основные различия:
- Твёрдость: карбид кремния немного твёрже и режет быстрее.
- Хрупкость: карбид кремния более хрупкий: при раскалывании образует новые острые грани, но и изнашивается быстрее. Электрокорунд вязче.
- Плотность: по данным наших страниц продукции, плотность карбида кремния около 3,2 г/см³, оксида алюминия — около 3,9 г/см³. Более тяжёлое зерно несёт больше энергии при ударе.
- Применение: карбид кремния чаще используют для стекла, камня, керамики и очень твёрдых материалов, электрокорунд — для подготовки металлических поверхностей.
О других свойствах карбида кремния — в статье что такое карбид кремния.
Всегда ли твёрдость — преимущество?
Нет. Твёрдый абразив подходит не для любой поверхности:
- Мягкие металлы: на алюминии, меди и латуни твёрдые зёрна могут оставить глубокие следы или внедриться в поверхность. Для декоративных работ лучше стеклянные микрошарики, для снятия краски — пластиковый абразив.
- Избыточный профиль: слишком крупное твёрдое зерно может создать профиль глубже, чем нужно покрытию.
- Износ оборудования: твёрдые абразивы быстрее изнашивают сопла, шланги и детали камеры. Используйте износостойкие сопла и регулярно проверяйте их диаметр.
О выборе абразива для мягких металлов — в статье как обрабатывать алюминий.
Твёрдость вместе с фракцией и давлением
Результат обработки определяет не только твёрдость. Один и тот же электрокорунд крупной фракцией при высоком давлении даёт глубокий профиль и быструю очистку, а мелкой фракцией при низком давлении — контролируемую матовость на деликатных деталях. Поэтому сначала выбирают абразив подходящей для материала твёрдости, а затем настраивают фракцию и давление под нужную поверхность. Проба на небольшом образце — самый надёжный шаг перед серийной работой. Общий подход к выбору фракции — в нашем руководстве по выбору фракции.
Часто задаваемые вопросы
Какая твёрдость у оксида алюминия по Моосу?
Твёрдость оксида алюминия — 9 по шкале Мооса. Минерал корунд является эталоном значения 9 на этой шкале.
Что твёрже — оксид алюминия или карбид кремния?
Карбид кремния немного твёрже: на странице продукта указано 9 – 9,5 по Моосу. Зато электрокорунд вязче, медленнее разрушается и шире применяется для подготовки металлических поверхностей.
Всегда ли более твёрдый абразив даёт лучший результат?
Нет. Твёрдый абразив режет быстро, но может оставлять следы на мягких металлах, создавать избыточный профиль и быстрее изнашивать оборудование. Выбор зависит от материала поверхности и требуемого результата.
Подберём абразив нужной твёрдости вместе
Сообщите, какой материал вы обрабатываете и какая поверхность нужна, — вместе решим, подойдёт ли электрокорунд, карбид кремния или более мягкий абразив. Весь ассортимент — на странице продукции, цены — по форме запроса.
