موضوع مقاله: ساینده | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # ساینده | مقدمه: از ساینده‌ها به صورت گسترده‌ای در مصارف خانگی، صنعتی و فنی استفاده می‌شود، به همین دلیل ساینده‌ها در اشکال مختلف و خواص شیمیایی و فیزیکی مختلفی ساخته می‌شوند. | ## بخش 1: ساینده | از کاربردهای متداول ساینده‌ها می‌توان به استفاده در سنگ زنی، صیقل کاری، هونینگ، برشکاری، دریل کاری، تیز کاری، لپینگ و سنباده زنی اشاره کرد (ماشین کاری سایشی را ببینید). سوهان با دندانه‌های تیزی که دارد سطح را مانند اره برش می‌دهد و این کار با سایش یا مالش انجام نمی‌شود. البته سوهان‌های الماس دار نوعی ساینده محسوب می‌شوند (آنها در حقیقت میله‌هایی با ذرات ریز الماس چسبیده به آن هستند). سختی، که به صورت قابلیت ماده به مقاومت در برابر نفوذ یک جسم نفوذکننده تعریف می‌شود، ویژگی اصلی مواد ساینده است. فرسایش به عمل ساییده شدن ذرات ساینده گفته می‌شود که باعث ایجاد لبه‌های کند، تخت شدن آنها، و صیقلی شدن چرخ سنگ‌زنی می‌شود. در سنگ‌زنی اهمیت زیادی وجود دارد که ذرات چرخ سنگ‌زنی بتوانند گسیخته شوند تا ذرات جدید و تیز ظاهر شوند. ساینده‌های متداول و کاربرد آنها ساینده‌های طبیعی ساینده‌های طبیعی از زمان‌های بسیار دور وجود داشته‌اند. به عنوان مثال، ماسه سنگ توسط مردم باستان برای تیز کردن ابزار و سلاح استفاده می‌شد. چرخ‌های سنگ سنباده اولیه از تخته سنگ‌های ماسه سنگ بریده می‌شدند، اما به دلیل اینکه کل ساختار آنها یکنواخت نبود، به صورت غیریکنواخت خورده می‌شدند و نتایج یکنواختی تولید نمی‌کردند. سنگ امری (Emery)، که مخلوطی از آلومینا (Al2O3) و مگنتیت (Fe3O4) است، ساینده طبیعی دیگری است که امروزه همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد و روی کاغذ و پارچه پوشش داده شده (کاغذ سنباده امری) استفاده می‌شود. کروندوم (Al2O3 طبیعی که یاقوت کبود و یاقوت سرخ از انواع آن هستند) و الماس دیگر مواد ساینده طبیعی هستند. امروزه تنها ساینده‌های طبیعی که از اهمیت تجاری برخوردار هستند کوارتز، ماسه، گارنت و الماس هستند. به عنوان مثال، کوارتز در درجه اول در ساینده‌های روکش شده (برای مثال کاغذ سنباده) و در ساب پاشی استفاده می‌شود، اما ساینده‌های مصنوعی نیز در این کاربردها راه پیدا کرده‌اند. در این سال ادوارد گودریچ آچسون، هنگام تلاش برای تولید سنگ‌های قیمتی، کشف کرد که چگونه کاربید سیلیسیم (SiC) را بسازد. | ## بخش 2: ساینده | کاربید سیلیسیم با شارژ کوره الکتریکی با ماسه سیلیس، کک نفتی، نمک و خاک اره ساخته می‌شود. با عبور جریان‌های بسیار زیاد از داخل مواد شارژ شده، دماهایی بیش از ۲۲۰۰ درجه سلسیوس برای چند ساعت حفظ می‌شود، و توده ای جامد از کریستال‌های کاربید سیلیسیم حاصل می‌شود. پس از خنک شدن کوره، این توده جامد از کریستال‌ها برداشته شده، پس از خرد کردن گریدبندی یا بر اساس اندازه‌های دلخواه طبقه‌بندی می‌شوند. دانه‌ها یا سنگ ریزه‌های (Grit) حاصل شکل نامنظمی داشته و لبه‌های برش آنها هر زاویه ای ممکن است داشته باشد. این ماده نیز در کوره قوس الکتریکی از بوکسیت، براده‌های آهن و مقدار کمی کک تولید می‌شود. اگرچه اکسید آلومینیم نسبت به کاربید سیلیسیم نرم‌تر است (سختی نوپ ۲۱۰۰)، اما به‌طور قابل توجهی چقرمگی بالاتری دارد. آنهایی که به عنوان ساینده استفاده می‌شوند یا سنگ‌های طبیعی، با رنگ نامناسب هستند که گارنت نامیده می‌شوند و برای استفاده به عنوان گوهر مناسب نیستند یا سنگ‌های مصنوعی کوچکی هستند که به‌طور خاص به عنوان ساینده ساخته شده‌اند. سنگ‌های مصنوعی تولید شده تا حدودی شکننده تر هستند، به همین دلیل برش سریعتر و خنک تری دارند. از چرخ‌های الماس به‌طور گسترده‌ای در تیزکردن ابزارهای برشی کاربیدی و سرامیکی استفاده می‌شود. از الماس معمولاً فقط در مواردی استفاده می‌شود که ساینده‌های ارزان قیمت نتایج مطلوبی نداشته باشند. در دمای ۶۵۰ درجه سلسیوس، که الماس ممکن است شروع به تبدیل شدن به دی‌اکسید کربن کند، CBN همچنان سختی و یکپارچگی شیمیایی خود را حفظ می‌کند. با رسیدن به دمای ۱۴۰۰ درجه سلسیوس، CBN از شکل مکعبی به شکل شش ضلعی تغییر می‌کند و سختی خود را از دست می‌دهد. از CBN می‌توان با موفقیت برای سنگ زنی آهن، فولاد و آلیاژهای آهن، آلیاژهای مبتنی بر نیکل و سایر مواد استفاده کرد. CBN روی مواد سخت شده (با سختی ۵۰ راکول C به بالا) دارای عمر چرخ طولانی، نسبت G بالا، کیفیت سطح خوب، بدون سوختگی و رد لرزش (Chatter)، و دارای ضایعات کم است و باعث افزایش کلی قطعات تولید شده در هر شیفت کاری می‌شود. | ## بخش 3: ساینده | CBN در سرعت سنگزنی معمولی (۳۰ تا ۶۰ متر بر ثانیه) عملکرد خوبی دارد، که باعث کاهش هزینه کل سنگ زنی با تجهیزات معمولی می‌شود. CBN همچنین می‌تواند در سرعت‌های سنگزنی بالا (۶۰ متر بر ثانیه و بالاتر) عملکرد خوبی داشته باشد و کارایی ماشین ابزارهای آینده را افزایش دهد. CBN می‌تواند مشکل موادی که سنگ زنی آنها دشوار است را حل کند و علیرغم اینکه قیمت بالایی دارد می‌تواند در بسیاری از عملیات‌های سنگ زنی باعث تولید سود شود. ساینده بهم چسبیده متشکل است از مواد ساینده در داخل یک زمینه (matrix) که آنها را بهم می‌چسباند، هرچند ساینده‌های آلومینیم اکسید ریز ممکن است از طریق تفجوشی ساخته شوند. به این ماده زمینه، بایندر یا چسب می‌گویند و معمولاً یک نوع خاک رس، رزین، شیشه یا لاستیک است. سنگ‌های چاقو تیزکنی مصنوعی معمولاً مواد ساینده چسبیده بهم هستند که هر طرف آن سایز دانه مختلفی دارد. در چرخ سنگ زنی سرعت بالای بین ساینده و قطعه کار استفاده از روانکار را الزامی می‌کند. در حالی که زمانی با پدال پا یا میل لنگ دستی چرخانده می‌شدند، استفاده از موتورهای الکتریکی دوربالا، ساخت چرخ را برای مقاومت در برابر نیروی شعاعی زیاد ضروری می‌کند تا از شکستن و پرتاب شدن چرخ هنگام چرخش جلوگیری کند. مشابه این مشکل در سنگ‌های فرز برش نیز وجود دارد که درآنها نیز مواد با الیافی تقویت می‌شوند. سرعت نسبی زیاد بین ساینده و قطعه کار اغلب استفاده از نوعی روان‌کننده را ضروری می‌کند. به‌طور سنتی، این مواد را خنک‌کننده می‌نامند، چراکه برای جلوگیری از ایجاد گرمای اصطکاکی که می‌تواند به قطعه کار آسیب برساند، استفاده می‌شود (برای مثال از بین بردن عملیات حرارتی تمپرینگ که بر روی تیغه انجام شده‌است). بعضی تحقیقات و آزمایشات نشان می‌دهد که خاصیت انتقال حرارت روانکار وقتی که با فلز سر و کار داریم کم‌اهمیت است به این دلیل که فلزات گرما را به سرعت منتقل می‌کنند. | ## جمع‌بندی | مواد ساینده استفاده شده در ساینده‌های پوشش داده شده مانند ساینده‌های اتصالی است.