Sol-jel (SG) aşındırıcı taneciklerinin avantajı nedir?
Sol-jel (SG) aşındırıcı tanecikler sadece “daha gösterişli erimiş alümina” değildir; sol-jel üretim yöntemi sırasında nanometre ölçeğinde yapısı tasarlanmış mikro mühendislik ürünü seramiklerdir.
Kullanıcıların fabrikada veya sahada gördüğü temel avantajların tümü, bu mühendislik ürünü mikro yapının doğrudan sonuçlarıdır:
1. Kendiliğinden bileme özelliği = daha uzun ömür ve daha yüksek talaş kaldırma kapasitesi
SG kristalitleri (≈ 0,1–0,5 µm), erimiş Al₂O₃’teki kristalitlerden 1-2 kat daha küçüktür. Bir tane kırıldığında, alt mikron kristalit sınırları boyunca kırılır ve geniş, aşınmış düz yüzeyler yerine yeni, keskin kesme kenarları ortaya çıkar. Bu nedenle, taşlama diski cilalanmak yerine “keskin kalır”, bu yüzden G oranı (çıkarılan malzeme / disk aşınması) erimiş alüminaya göre 3-10 kat daha yüksek olabilir.
2. Aynı anda daha yüksek sertlik ve kırılma tokluğu
Yoğun, nano kristal yapılı α-Al₂O₃ ve mühendislik ürünü ikinci fazlar (örneğin MgO, Y₂O₃, ZrO₂), SG tanelerine yaklaşık 21–23 GPa sertlik (Knoop) ve yaklaşık 4–5 MPa·m½ KIC değeri kazandırırken, beyaz erimiş Al₂O₃ için bu değerler sırasıyla ~19 GPa ve ~3 MPa·m½’dir. Bu nedenle, taneler yüksek sertlikteki çelikleri (>60 HRC), Ni bazlı süper alaşımları veya termal püskürtme kaplamalarını makro kırılma olmadan kesebilir.
3. Daha düşük özgül taşlama enerjisi → daha az yanma, beyaz tabaka, artık gerilim
Taneciklerin keskin kalması sayesinde sürtünme ve kazıma aşamaları azalır. Tipik özgül enerji %15-30 oranında düşer, bu nedenle iş parçası yüzey sıcaklıkları daha düşük olur ve metalurjik hasar (yeniden sertleşme yanığı, çekme artık gerilimi) büyük ölçüde azalır; bu da genellikle ek bir son işlem operasyonunu ortadan kaldırır.
4. Daha düşük sıcaklıkta kesim, daha yüksek malzeme kaldırma oranlarına olanak tanır.
Yavaş ilerlemeli veya yüksek hızlı taşlamada sınırlayıcı faktör genellikle yanmadır. SG taşlama diskleri, yanma oluşmadan önce geleneksel disklere göre 2-4 kat daha yüksek ilerleme hızı veya disk hızıyla çalıştırılabilir ve çevrim süresini %30-70 oranında kısaltır.
5. Tutarlı yüzey kalitesi ve boyut kontrolü
Taşlama tekerleği cilalanmadığı veya yüklenmediği için, Ra ve boyutsal dağılım uzun üretim süreçlerinde sabit kalır (otomotiv kam mili veya rulman yatağı taşlamasında 0,3-0,5’lik Cpk iyileşmesi yaygındır).
6. Pansuman sıklığının ve tekerlek tüketiminin azalması
Bileme aralıkları tipik olarak 5-10 kat daha uzundur; süper alaşımlı türbin kanadı taşlamasında bu, saatte bir yerine vardiyada bir taşlama tekerleği anlamına gelebilir.
7. Daha temiz iş parçası ve ortam
Daha az taşlama diski aşınması → talaşta daha az metalik kalıntı; daha düşük taşlama sıcaklığı → daha az oksidasyon kokusu ve dumanı; daha uzun taşlama diski ömrü → daha az aşındırıcı atık.
SG aşındırıcı tanecikleri, aynı talaş kaldırma hızında çok daha uzun tekerlek ömrü sağlar. Bu arada, termal hasar oluşmadan önce çok daha yüksek bir talaş kaldırma hızı sunar. SG aşındırıcı tanecik ve tozundan üretilen aşındırıcılar, aynı anda parça kalitesini artırır ve bileme işlemi sırasında oluşan arıza süresini azaltır.
