Pergunte de que é feita a areia e a resposta dependerá da sala. Na mesa de café da manhã sulista, os grãos são milho seco e moído. Em uma linha de acabamento de metal, "grão" significa algo mais projetado: as partículas minerais que desbastam costuras de solda, removem marcas de ferramentas e refinam uma superfície até que pareça um espelho. Para os fabricantes que compram rodas de polimento, rodas lamelares e compostos de polimento, a questão prática não é apenas de que grão é feito, mas qual mineral está atrás dessa palavra na folha de especificações.
Aqui está a conclusão inicial. O grão industrial é feito de cristais minerais triturados e peneirados - mais comumente óxido de alumínio, carboneto de silício, alumina de zircônia ou óxido de alumínio cerâmico - cada um com dureza, tenacidade e comportamento de fratura distintos. Este guia explica o que cada material realmente é, como o tamanho do grão altera o resultado e como usar essas informações ao selecionar ferramentas para uma linha de polimento.
Os quatro materiais granulados que fazem quase todo o trabalho
A maioria das rodas e compostos utilizados no acabamento metálico são construídos em torno de quatro famílias de minerais. As diferenças entre eles não são cosméticas; eles alteram a velocidade de corte, a geração de calor e a vida útil.
| Material granulado | Identidade química | Dureza (Mohs) | Mais adequado para |
|---|---|---|---|
| Óxido de alumínio | Al2O3 | 9 | Aço carbono, aço inoxidável, polimento geral |
| Carboneto de silício | SiC | 9.5 | Alumínio, cobre, vidro, metal duro, acabamento de baixa pressão |
| Alumina Zircônia | ZrO2-Al2O3 | ~8,5 (difícil) | Moagem de alta pressão, remoção pesada de material |
| Óxido de alumínio cerâmico | Al2O3 (microcristalino) | 9 | Correias autoafiáveis, ligas e aços inoxidáveis |
Observe o padrão na mesa: cada um desses grãos é um mineral cristalino duro e quebradiço. As partículas são projetadas para fraturar de forma controlada. Quando um grão fica opaco, ele quebra ao longo de um plano cristalino e expõe uma nova aresta de corte. Os fabricantes chamam essa propriedade de friabilidade. A tenacidade e a friabilidade, mais do que as marcas, são o que determinam o desempenho real de um grão contra uma peça de trabalho.
De que é feito o grão de óxido de alumínio
O óxido de alumínio (Al2O3) começa como minério de bauxita, refinado e fundido em forno elétrico a arco a aproximadamente 2.000 °C. O material fundido esfria em um bloco cristalino denso que é triturado, peneirado e classificado em grãos abrasivos. Na prática, você encontrará três tonalidades de grão de alumina:
- Óxido de alumínio marrom : 94–97 por cento de Al2O3 com pequenas quantidades de titânio e sílica. É o mais resistente dos três, resiste à quebra prematura e é o padrão para lixar e polir aço carbono e aço inoxidável.
- Óxido de alumínio branco : mais de 99 por cento Al2O3 a partir de matéria-prima purificada. É mais friável, fratura mais cedo e funciona mais frio, o que é adequado para acabamento fino e ligas sensíveis ao calor.
- Óxido de alumínio rosa ou rubi : alumina com adição de óxido de cromo, equilibrando tenacidade e friabilidade. Muitas vezes aparece nos últimos estágios da roda antes do polimento.
Como o óxido de alumínio fundido combina dureza razoável (Mohs 9) com baixo custo e decomposição previsível, é o grão mais utilizado no acabamento de metais. Domina rodas flap, rodas de sisal e muitos compostos de barras.
Roda flap de alumina para acabamento metálico eficiente Feito de óxido de alumínio fundido com dureza Mohs 9, este disco equilibra custo e desempenho para desbaste, rebarbação e acabamento superficial em metais comuns como aço inoxidável e alumínio. Ver Produto → Carboneto de silício: o grão que corta de forma mais fria e nítida
O carboneto de silício (SiC) é produzido em um forno Acheson pela fusão de areia de sílica e coque de petróleo acima de 2.200 °C. O cristal resultante é quase tão duro quanto o diamante, Mohs 9,5 , com uma estrutura afiada e quebradiça.
Duas propriedades diferenciam o carboneto de silício do óxido de alumínio. Primeiro, é mais difícil, por isso pode cortar materiais que embotam a alumina rapidamente. Em segundo lugar, é mais friável: os grãos fraturam precocemente e com frequência, expondo arestas frescas e mantendo o corte fresco. Esse comportamento evita manchas em alumínio, latão, cobre e titânio, onde rodas mais macias tendem a carregar e esfregar em vez de cortar.
Algumas rodas de carboneto de silício são feitas com grãos calcinados: o SiC bruto é tratado termicamente para que uma camada de óxido microcristalino cresça em cada partícula, melhorando a retenção da borda. Este é o material por trás do nosso disco flap de carboneto de silício calcinado, uma boa escolha quando você deseja a ação de corte do SiC sem sacrificar a vida útil do disco.
Roda flap de carboneto de silício calcinado para ligas resistentes Apresentando grãos de carboneto de silício tratados termicamente, proporciona corte frio e ação de autoafiação, ideal para aço inoxidável, titânio e ligas de níquel, sem queimar ou descolorir. Ver Produto → O que o tamanho do grão realmente diz a você
A palavra "grão" também indica o tamanho das partículas. Um número de grão como 60, 120 ou 400 é uma contagem de malha: o número de aberturas por polegada linear da tela que classificou os grãos. Números mais baixos significam partículas mais grossas e corte mais rápido; números mais altos significam partículas mais finas e acabamentos mais suaves.
| Número do grão | Diâmetro da partícula (aprox.) | Função típica |
|---|---|---|
| 40–60 | 250–400 µm | Remoção de material pesado, nivelamento de cordões de solda |
| 80–120 | 125–180 µm | Rebarbação e retificação geral |
| 220–320 | 45–70 µm | Remoção intermediária de riscos |
| 400–800 | 15–35 µm | Pré-polimento fino antes de polir |
| 1000 | 5 µm e abaixo | Acabamentos espelhados e cosméticos |
O ponto mais útil sobre o tamanho do grão é a sequência, não um único número. Um acabamento espelhado em aço inoxidável é normalmente alcançado passando por três ou quatro tamanhos de grão, deixando cada etapa remover os arranhões deixados pela anterior. Os compostos de polimento final normalmente carregam partículas abrasivas abaixo de 10 µm , e é por isso que eles são macios aos dedos, mas ainda assim refinam a superfície em um nível microscópico. Se você está planejando uma linha de acabamento completa, nosso guia de polimento de roda de vento cobre as combinações de rodas passo a passo usadas para acabamento espelhado.
Como o grão é mantido em uma ferramenta de polimento
A areia em pó não pode realizar um trabalho útil por si só. Nas ferramentas de produção, as partículas são mantidas em uma das três construções:
- Abrasivos revestidos — a areia é aplicada eletrostaticamente em papel, tecido ou filme; cintas e discos abrasivos são os exemplos mais comuns.
- Abrasivos colados — o grão é misturado numa resina ou aglomerado vitrificado e prensado numa roda; a ligação se desgasta com o uso e expõe grãos frescos.
- Grãos soltos em compostos — a areia é suspensa em um suporte de cera, líquido ou pasta e trabalhada contra um pano ou roda de sisal; o transportador controla a lubrificação enquanto os grãos fazem o corte.
O terceiro grupo é fácil de subestimar. Quando você escolhe uma barra de polimento colorida, a cor é um código para o abrasivo interno. O composto verde geralmente é óxido de cromo (III) , um abrasivo muito fino e duro usado para acabamentos espelhados em aço inoxidável. O composto vermelho é o óxido de ferro, vendido há séculos como ruge para joalheiros. As barras brancas e azuis normalmente usam óxido de alumínio ou alumina calcinada em um suporte mais macio.
Composto de polimento verde para polimento de espelho de aço inoxidável Infundida com óxido de cromo, esta cera de polimento fina remove pequenos arranhões e produz um acabamento espelhado em aço inoxidável e peças decorativas de metal de alta qualidade. Ver Produto → Combinando o grão com a sua peça de trabalho
A seleção se torna mais simples quando você começa com o material da peça e não com a máquina. Aqui está a versão curta:
- Aço inoxidável : óxido de alumínio marrom para remoção de material, óxido de alumínio branco ou carboneto de silício para passes intermediários e depois composto de óxido de cromo verde para acabamento espelhado.
- Alumínio, latão e cobre : carboneto de silício para as etapas de corte, pois corta em vez de carregar; termine com uma roda de pano de baixa pressão.
- Metais duros, metal duro, vidro : carboneto de silício ou grão de diamante; o óxido de alumínio ficará cego muito rapidamente.
- Costuras de solda pesadas em aço : as correias de zircônia e alumina sob alta pressão removem o metal mais rápido por dólar do que qualquer outro grão comum.
Se você produz componentes automotivos, a mesma lógica de material se aplica, mas a sequência geralmente começa mais grosseira porque as peças forjadas e fundidas recebidas carregam incrustações. Nosso página de aplicação de fabricação automotiva mostra combinações típicas de estágios usadas por fornecedores de peças antes do galvanização ou revestimento.
A análise de custos deve ser baseada no custo por peça acabada e não no preço por roda. A alumina fundida marrom é o mineral mais barato para comprar. O carboneto de silício custa mais e a alumina de zircônia custa mais por quilo. Mas um grão que continua cortando remove mais metal no mesmo tempo de máquina, muitas vezes tornando o mineral mais caro a escolha mais econômica em geral.
O resultado final
Então, do que é feita a areia? No acabamento de metal, o grão é feito de cristais minerais projetados: principalmente óxido de alumínio fundido, carboneto de silício, alumina de zircônia ou grãos cerâmicos especiais, classificados por tamanho de malha e ligados em uma roda, correia ou barra composta. O mineral controla o corte; o tamanho do grão controla o acabamento; a ligação controla a sensação da ferramenta na peça de trabalho.
Quando uma folha de especificações diz “óxido de alumínio”, agora você pode imaginar Al2O3 fundido a partir de bauxita, triturado em uma faixa de malha definida e selecionado quanto à tenacidade. Ao ver uma barra de polimento verde, você reconhece o abrasivo de óxido de cromo em seu interior. Esse conhecimento compensa diretamente: combinar o material do grão com a peça de trabalho é a melhoria mais econômica que a maioria das linhas de acabamento pode fazer. Se você não tiver certeza de qual combinação se adapta ao seu produto, revise as páginas específicas da aplicação neste site e teste a progressão em uma peça de amostra antes de iniciar a produção completa.
