ساینده
ساینده‌های متداول و کاربرد آنها > ساینده‌های مصنوعی

عمر ساینده‌های مصنوعی به سال ۱۸۹۱ میلادی بازمی‌گردد. در این سال ادوارد گودریچ آچسون، هنگام تلاش برای تولید سنگ‌های قیمتی، کشف کرد که چگونه کاربید سیلیسیم (SiC) را بسازد. 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. بلورهای کاربید سیلیسیم بسیار سخت (سختی نوپ ۲۴۸۰)، شکننده (friable) و نسبتاً ترد (brittle) هستند. این امر استفاده از آنها را محدود می‌کند. کاربید سیلیسیم با نام‌های تجاری Carborundum و Crystolon به فروش می‌رسد.
اکسید آلومینیوم (Al2O3) پرکاربردترین ساینده مصنوعی است. این ماده نیز در کوره قوس الکتریکی از بوکسیت، براده‌های آهن و مقدار کمی کک تولید می‌شود. این ماده حاوی هیدروکسید آلومینیوم، اکسید فریک، سیلیس و سایر ناخالصی‌ها است. اکسید آلومینیوم تشکیل شده، خرد شده و سپس بر اساس اندازه ذرات درجه‌بندی می‌شوند. نام‌های تجاری رایج ساینده‌های اکسید آلومینیوم Alundum و Aloxite است. اگرچه اکسید آلومینیم نسبت به کاربید سیلیسیم نرم‌تر است (سختی نوپ ۲۱۰۰)، اما به‌طور قابل توجهی چقرمگی بالاتری دارد. در نتیجه این ماده ساینده عمومی بهتری است.
الماس‌ها از همه مواد سخت‌تر هستند. 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. الماس‌های مصنوعی در چرخ‌های سنگ زنی با چسب فلزی عملکرد مطلوبی ندارند. 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. از گارنت‌ها به‌طور عمده به صورت پودرهای ریز خرد شده و درجه‌بندی شده برای پرداخت ریز و نهایی استفاده می‌شود.
نیترید بور مکعب (c-BN یا CBN) در طبیعت یافت نمی‌شود. این ماده با ترکیبی از گرما و فشار بسیار بالا در حضور کاتالیزور تولید می‌شود. CBN فوق‌العاده سخت می‌باشد (سختی نوپ ۴۷۰۰). این ماده به عنوان دومین ماده سخت شناخته می‌شود و از آن و الماس به عنوان ابرساینده (Superabrasive) یاد می‌شود. با این حال، سختی همه چیز نیست. CBN در ویژگی مقاومت گرمایی بسیار بهتر از الماس عمل می‌کند. 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. همچنین می‌توان از آن برای فولاد نرم در شرایط خاصی استفاده کرد. 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. CBN توسط شرکت جنرال الکتریک با نام تجاری Borazon تولید می‌شود.