Introducción
Seguramente está familiarizado con el hecho de que hay diferentes clasificaciones de valor de arena que son partes de estándares abrasivos nacionales: Estados Unidos tiene ANSI, Europa tiene FEPA, Japón tiene JIS y Rusia tiene estándares GOST. Diferentes fabricantes utilizan diferentes sistemas de clasificación, lo que dificulta la comparación de las piedras de afilado.
Intenta responder a la pregunta. Una partícula de diamante tiene 9μm (micras) de diámetro. ¿Cuál es su valor de arena? Lo más probable es que abra una de las muchas tablas de conversión diferentes disponibles para determinar una respuesta definitiva. Y en este caso, su respuesta será incorrecta, independientemente de los valores que nombre. Eso es porque la forma en que hacemos la pregunta no tiene sentido.
Valor de arena, en todas las clasificaciones existentes, define la composición estadística de lo abrasivo en una gran cantidad de partículas. Las clasificaciones no funcionan con partículas individuales. No puede definir el valor de la arena de una sola partícula. La partícula de 9μm de nuestro ejemplo puede usarse en 8 valores de arena diferentes de acuerdo con JIS.
¿Qué es el valor de la arena?
Las personas siempre intentarán reducir un problema complejo a un solo número, y el valor de la arena no es una excepción. Sin lugar a dudas, asignar un solo número a cualquier piedra de afilado y declarar que es su valor de arena es una idea muy tentadora, ya que facilitaría la tarea de comparación trivialmente. Cuando hace malabares con varios valores de valor de arena en su mente, debe tener una comprensión clara de lo que respalda los números. Si usa cuadros de conversión, debe conocer las debilidades y limitaciones fundamentales de cada clasificación.
- FEPA - Una clasificación europea
- Jis - Una clasificación japonesa
- Gosto - Una clasificación rusa
Cada una de estas clasificaciones proporciona una definición para su conjunto de valores de arena. El valor de la arena es discreto, no continuo. Por ejemplo, FEPA-F define los valores de grano 800 y 1000, pero no hay valores de arena 801 o 900.
Cualquier abrasivo (ya sea sólido, pasta o polvo) consiste en una gran cantidad de partículas. En el mundo de los ponis y las mariposas (que, por cierto, es donde viven los especialistas en marketing de muchos fabricantes), todas las partículas son del mismo tamaño. En el mundo real, las partículas abrasivas nunca son del mismo tamaño, ya que algunas serán más grandes y otras serán más pequeñas. Incluso si el fabricante clasifica cuidadosamente las partículas abrasivas por tamaño, siempre habrá una cierta gama de tamaños. ¿Cómo se clasifica un polvo abrasivo que consiste en miles de millones de partículas de diferentes tamaños?
Las clasificaciones introducen un elemento de orden en este mundo caótico de estadísticas.
Arena Valor Define el Distribución de tamaño de partícula (PSD).
PSD de cualquier abrasivo particular es la función integral. El propósito de PSD es responder preguntas simples como: ¿Cuál es el tamaño promedio, máximo y mínimo de las partículas?
La media no da mucho. Dos abrasivos muy diferentes pueden tener el mismo valor promedio. El tamaño promedio de grano no cae dentro del centro de la gama.
Necesitamos algo más. La mayoría de las partículas abrasivas estudiadas deben estar dentro del rango específico (entre el mínimo y el máximo).
La imagen explicativa es el valor de grano de los abrasivos gruesos en la clasificación FEPA-F. (Utilizamos una escala logarítmica en todos los gráficos).
Supongamos que el papel de un asistente de laboratorio que ha tenido la tarea de determinar el valor de la determinación de la determinación del polvo abrasivo FEPA-F. Tomamos secuencialmente pares de tamices de referencia, con los de grano más gruesos en la parte superior y los de grano más fino en la parte inferior. Y vierimos el polvo a través de la parte superior. Si la mayor parte del polvo pasa a través del tamiz superior pero es atrapado por el tamiz inferior, entonces la muestra satisface el valor de la arena. Hay tres casos posibles:
- El abrasivo es de baja calidad (con un PSD amplio) y, por lo tanto, puede no satisfacer un valor de arena único.
- El abrasivo satisface solo un valor de arena.
- El abrasivo es muy uniforme (con un PSD estrecho) y, por lo tanto, satisface dos o incluso más valores de arena. Por ejemplo, un grano de 100 ± 5 µm se puede clasificar simultáneamente como F150 y F120.
El problema común al usar tablas de valor de arena es que el valor de la arena de una clasificación nunca coincide con ningún otro valor de grano de otra clasificación. Si el fabricante declara que una piedra de afilado se ajusta con un valor de arena particular, es imposible determinar si el valor de la arena de la piedra de afilado se ajusta con otra clasificación sin realizar un análisis de laboratorio exhaustivo. Solo podemos hacer suposiciones y simplificaciones.
¿Qué es el rango de arena?
Estamos simplificando demasiado la esencia del asunto, ya que estamos hablando solo de parte de las partículas abrasivas. El rango principal es un parámetro importante que caracteriza el tamaño de partícula. El tamaño promedio debe caer en el rango principal. La segunda parte puede quedar fuera del rango descrito. Se llama el rango adyacente.
La imagen explicativa es el valor de arena en la clasificación FEPA-F: el rango principal es azul y el rango adyacente es negro.
El rango adyacente puede tener un efecto significativo en la pureza de lo abrasivo en su conjunto. Por ejemplo, el abrasivo J 2500 (JIS) tiene el rango principal de 5 a 6 µm, y los granos del rango adyacente pueden alcanzar 14 µm de tamaño, que es casi tres veces más grande.
Le mostraremos un ejemplo por qué todas las gráficos de conversión de arena son aproximaciones. El tamaño de partícula promedio para J 2500 (JIS) y 7/5 (GOST 9206-80) está muy cerca. El rango principal de J 2500 es más estrecho. Sin embargo, GOST no tiene granos grandes en el rango adyacente. Por lo tanto, no podemos asumir J 2500 = GOST 7/5.
¡Y eso no es todo! El rango adyacente es ~ 91%. El tamaño del 9% restante de las partículas puede caer fuera del rango adyacente. Esto se llama el rangoumbral.
Por ejemplo, un abrasivo con un valor de arena de J 240 tiene el rango principal de 57 ± 3 µm, ¡pero los granos del rangoumbral pueden tener hasta 127 µm de tamaño! Este no es una especie de defecto. Este es un estándar industrial que existe.
No debes apresurarte a conclusiones extremas de que los estándares no tienen sentido. Es probable que los abrasivos reales tengan una distribución de tamaño de grano aceptable. Las partículas extrañas y extra grandes se convierten en concentraciones de estrés fuertes y desaparecerán durante el robo.
FEPA
FEPA (La Federación de Productores Europeos de Abrasivos) regula los estándares abrasivos para Europa. A pesar de tener su propio nacional Ansi Estándar, los fabricantes estadounidenses comúnmente usan estándares FEPA para indicar el valor de la determinación de los abrasivos convencionales.
Históricamente, el valor de la arena se explicó como el número de partículas por unidad de volumen para afilar piedras y ruedas. Dado que los abrasivos de papel de lija no tienen volumen, su valor de arena se explicó como el número de partículas por unidad de área. Este enfoque, que no está muy bien pensado, ha llevado a una situación en la que los mismos abrasivos pueden tener diferentes valores de arena en una piedra de molienda y en papel de lija. Para evitar confusiones, la designación "F" se usa para afilar piedras y ruedas (la clasificación se llama FEPA-F), y para los abrasivos de papel de lija se utiliza la designación "P" (FEPA-P).
Cada uno de los dos estándares, a su vez, se divide en dos sub-estándares: para macrogritos (gris gruesos) y microgritos (sémola fina). Tienen diferentes requisitos para los rangos de arena.
- Se llama al rango principal para FEPA D50 (50% de rango min/max en la tabla a continuación).
- Se llama al rango adyacente D94-D3 y se especifica para los micrográficos F220 a F1200. (Min 94%> y máximo 3%
- FEPA-F no tiene rangos deumbral.
Jis
JIS (estándares industriales japoneses) gobierna estándares abrasivos japoneses. Este artículo solo analiza los micrográficos para JIS.
- Se llama al rango principal para JIS D50 (50% de rango min/max en la tabla a continuación).
- Se llama al rango adyacente D94-D3. (Min 94%> y Max 3%
- El rango deumbral es máximo y min en la tabla a continuación.
GOST 9206-80
GOST regula los estándares abrasivos para Rusia y Ucrania y otros países de la USSS.
- GOST 9206-80 Para los abrasivos de diamantes
- GOST 3647-80 para abrasivos no diamantes
GOST 9206-80 (para diamantes) utiliza un sistema de nomenclatura intuitivo para los valores de arena: indica directamente el rango principal. Pero hay una captura para esto, ya que todavía hay rangos adyacentes yumbral. Por lo tanto, el polvo de diamante 2/1 puede incluir granos que tienen entre 0 y 3 µm de tamaño.
- Rango principal para 9206-80 D50 (Rango medio principal/máximo).
- Se llama al rango adyacente D95-D5. (Min 95> y Max 5%
- El rango deumbral es máximo y min en la tabla a continuación.
Una de las características más atractivas de la clasificación GOST 9206-80 es su enfoque fácil de recordar para los tres rangos: principal, adyacente yumbral. Solo es necesario recordar la secuencia de micrones 1 - 2 - 3 - 5 - 7 - 10 - 14 - 20 - 28 - 40 - 60 para micrográficas. Hay una secuencia similar para los macrogritos. El par de números adyacente será el rango principal para el mismo valor de arena (por ejemplo, 7/5 es el rango principal de 5 a 7 µm). El rango adyacente es un paso hacia abajo (3 a 7 µm). El rango deumbral es otro paso hacia abajo y un paso hacia arriba (2 a 10 µm).
GOST 9206-80 también incluye una clasificación única de sémola submicrona, pero la cubriremos aquí.
GOST 3647-80
GOST 3647-80 (para no diamantes) usa casi la misma escalera de micrones. Sin embargo, utiliza un sistema de nomenclatura diferente. Para los macrogritos, un número se indica por un número, y para los micrográficos se indica con un número con el índice "M" (para micro). Al mismo tiempo, los desarrolladores del estándar "se fusionan" de los macrogríos y microgritos: valor de arena 5 = m63 y valor de grano 4 = m50. (Son completamente equivalentes a excepción del rangoumbral).
- El rango principal para 3647-80 se llama D50 y funciona exactamente como en FEPA y JIS (rango de 50% min/max en la tabla a continuación).
- Los valores de rango adyacente son variables y no tienen D designación (Min **> y max *%
- El rango deumbral es máximo y min en la tabla a continuación.
Gráfico de rango de arena
Todo lo anterior suena menos que intuitivo. En realidad, los estándares son aún más complicados, ya que también regulan la forma de las partículas.
Resumimos todos los datos obtenidos en un gráfico. El eje Y representa el tamaño de grano en escala logarítmica, en la que 0, 1, 10 y 100 µm están marcados con líneas horizontales.
Ahora, al aplicar solo un poco de esfuerzo, puede responder algunas preguntas difíciles. A veces se ve que los datos claramente no coinciden con los gráficos de valor de grano "generalmente aceptado". Por ejemplo, el Boride Afilar piedras en la serie Golden Star tiene dos marcas para FEPA-F y JIS. "J-1500" se imprime en la piedra de afilado del valor de grano F800.
Ningún grano explicará cómo se produce J-1500 = F800.
La tabla de rango de arena explica. Boride Golden Star 800 probablemente utiliza abrasivo de alta calidad con un rango principal estrecho que cumple con F800 y J-1500, ¡pero no J-2000!
Valores de arena no regulados
Todos los estándares que hemos descrito fueron creados al tiempo que permitían un gran margen. La arena cruda que una excavadora saca de una cantera es probablemente adecuada para uno de los valores de arena estándar. ¡Y sin embargo, los fabricantes de abrasivos con frecuencia inventan sus propios valores de arena en escalas abrasivas estándar! Boride Venta piedras con valor de arena inexistente F 900.
El valor de la arena de JIS más alto es 8000. Los fabricantes de piedras de agua japonesas ofrecen sus propias "continuaciones de la escala JIS". Por supuesto, todos siguen su camino sin prestar atención a lo que otros están haciendo. Tenemos 10k, 13k, 15k, 20k Incluso de 30k Grito. Solo los datos sobre el tamaño del grano podrán decirnos qué significa un valor de arena particular.
¿Por qué no micras?
Usar micras para indicar el valor de la arena es una idea muy atractiva para el consumidor final. Sin embargo, puede ser engañoso ya que crea la ilusión de que todas las partículas abrasivas son del mismo tamaño. Pero hay una razón más sustantiva por la cual no se usan micras. Los estándares abrasivos son el lenguaje que se habla en la industria. Un proveedor abrasivo compra polvo de diamantes de algún fabricante importante de diamantes sintéticos, y todo lo que necesitan saber es el valor de la arena y el estándar que sigue. Todos los estándar se rigen todos los aspectos relacionados con la distribución del tamaño de la partícula y la distribución de la forma de las partículas. A su vez, los abrasivos fabricados heredan todos estos aspectos. Cuando un comprador potencial (por ejemplo, un fabricante de pistones para motores de automóviles) quiere comprar abrasivos para perfeccionar súper fino, nombra el valor de la arena y la escala que debe seguir. Todos hablan el mismo idioma. Si esto no se hace, entonces no hay garantía de que el polvo de diamante no contenga granos gruesos, lo que finalmente causará una falla fatal en el motor.
Gran gráfico logarítmico
Se creó Grand Logarithmic Grit Grit (GLGC) y el Sr. Wizard mantiene el Mr.Wizard.
Readme.
Actualizaciones.
Ultimas palabras
Ahora deberías entender mejor la necesidad de cuadros de conversión, por un lado, así como sus limitaciones inherentes para su uso, por el otro. La gran mayoría de los conocidos fabricantes de abrasivos no utilizan ningún estándar de clasificación, o se apartan de ellos para algunos de sus productos. Pero cada etiqueta en la tabla proporcionada no debe entenderse como un punto estrecho, sino como una gota nebulosa. El blob puede ser más pequeño o más grande (dependiendo de qué granos estrictamente se seleccionaran para un abrasivo particular). Si está convirtiendo un valor de arena a otro, no olvide la palabra "aproximadamente".
Los valores de arena y los rangos de arena son aspectos de los abrasivos, no de borde o proceso de afilado.
Cita de Readme de GLGC:
El gráfico no puede y no puede cuantificar ni comparar el rendimiento absoluto. Si bien el gráfico contiene productos específicos, su propósito principal es catalogar y mostrar diferentes estándares, incluidos los propietarios. Dado que los diferentes productos que siguen el mismo estándar pueden tener un rendimiento muy diferente debido a una formulación diferente, es imposible hacer una comparación directa con estos números solo. El rendimiento abrasivo no se mide por tamaño de partícula, sino por la velocidad de que se elimina el material y la rugosidad de la superficie de la pieza terminada en condiciones específicas, este último por sí solo requiere múltiples parámetros para cuantificar. (RA, RZ, RRMS, etc.) El rendimiento abrasivo es muy variable y depende de al menos estos factores que no se cuantifican con una sola figura de tamaño de partícula mediana:
- composición química
- Friabilidad (tendencia a exponer nuevos bordes y romper en partículas más finas en uso)
- Angularidad de partículas (nitidez)
- Esfericidad de partículas (relación de aspecto)
- Distribución del tamaño de partícula (por ejemplo, clasificación más estricta que el estándar)
- Características de respaldo o unión (dar, flexión, etc.)
- Densidad de punto de corte (abrigo versus capa cerrada, proporción de carpetas, etc.)
- Composición y dureza de la pieza de trabajo
- Presión y velocidad de aplicación (que afecta la profundidad de penetración de arena)
- Ayuda de corte (lubricante)
Qué leer a continuación
Abrasivos 101 en uama.org
Las preguntas frecuentes de afilado por Brent Beach
La lista de estándares abrasivos (en el trabajo)
- GOST 9206-80 es el estándar industrial soviético que regula la composición y la granularidad de los superabrasivos. Reconocido como estándar regional en Rusia, Kazajstán, Bielorrusia y Ucrania (adoptada como DSTU 3292-95). GOST 9206-80 tiene un sistema de designación de arena muy intuitivo, p. 7/5 significa que el tamaño de las partículas debe caer entre 5μm y 7μm.
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ISO 6106-2013 - Estándar internacional para el tamaño de la arena de superabrasivos. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) es una Federación Mundial de Organizaciones Nacionales de Normas. Los miembros de ISO tienen estándares nacionales totalmente compatibles con ISO 6106.GOST 3647-80 es el estándar industrial soviético que regula la composición y la granularidad de los abrasivos convencionales. Reconocido como estándar regional en Rusia, Kazajstán, Bielorrusia y Ucrania. Ejemplo de designación de arena: M5.
- ANSI B74.16-2002 - Estados Unidos
- Gost R 53922-2010 - Rusia
- DIN 848 - Alemania
- AS 4514-2006 - Australia
- BS ISO 6106: 2013 - Reino Unido
- SS -ISO 6106: 2013 - Suecia
- GB/T 6406-2016 - China
