Badanie powierzchni elementów ceramicznych po docieraniu

• Autorzy: Molenda J. , Charchalis A.

Warianty tytułu

EN

Investigation of the quality of workpiece surface after lapping

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ceramika techniczna stanowi obecnie dużą grupę materiałów obrabianych ściernie. Zakres jej zastosowań obejmuje współcześnie prawie wszystkie dziedziny techniki. Ponieważ, ze względu na swoje szczególne właściwości, ceramika należy do najtrudniej obrabianych materiałów konstrukcyjnych, należy przywiązywać szczególną uwagę do wyboru metody obróbki i doboru jej parametrów. Zastosowanie znajdują tylko niektóre metody wytwarzania. Szeroko wykorzystywane są przede wszystkim szlifowanie, docieranie i polerowanie. Efektywną technicznie i ekonomicznie obróbkę powierzchni elementów ceramicznych umożliwia proces technologiczny złożony ze szlifowania ściernicami diamentowymi i docierania, ewentualnie uzupełniony polerowaniem. Do badań wybrano płytki zaworów instalacji wodnych, których w proces wytwarzania zawiera szlifowanie i docieranie. Elementy wykonane były z ceramiki tlenkowej Al2O3 (95%), która jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów ceramicznych. Do obróbki wykorzystano węglik boru o wymiarze ziarna F400, F800 i F1200. Jakość powierzchni próbek mierzono przed i po docieraniu. Wykorzystano w tym celu profilometr stykowy HOMMEL TESTER T8000-R60 oraz konfokalny mikroskop skaningowy LEXT OLS 4000. Do analizy wykorzystano wyznaczone przez urządzenia topografie powierzchni. Badania wykazały, że analizowane parametry chropowatości powierzchni Ra i Rk są tożsame dla obu metod.

EN

Ceramics in recent years have been sought in many applications due to their improved properties like low density, high fracture toughness, high hardness and wear resistance, good high temperature strength and others. On the negative side, they are far less ductile than metals and tend to fracture immediately when any attempt is made to deform them by mechanical work. This is why machining of ceramic materials is a big challenge and quite expensive affair. Primarily they are finished by abrasive machining processes such as grinding, lapping and polishing. To obtain all necessary machining qualities without much investment, design engineers have suggested the lapping process, used especially after grinding. Polishing usually is used after lapping. This paper reports the observations of surfaces of Al2O3 (95%) samples after grinding and lapping process. Aluminium oxide is one of the hardest material known, what promotes a series of applications in mechanical engineering, like bearings and seals. During research Al2O3 sealing elements were being lapped. Three sizes of boron carbide grains were used: F400, F800, and F1200. Workpiece surfaces quality were investigated before and after lapping. For this purpose HOMMEL TESTER T8000-R60 profilometer and laser confocal microscope LEXT OLS 4000. Achieved surface topographies were analysed. The analysis indicate that determined roughness parameters Ra i Rk are similar for both measuring method.

Słowa kluczowe

PL

ceramika; element ceramiczny; metody obróbki; badanie powierzchni; docieranie

EN

ceramics; ceramic element; processing methods; surface testing; lapping

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 3
• Strony: 3355--3362, CD 1
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Molenda J.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny; 81-225 Gdynia; ul. Morska 81-87. Tel: [phone], Fax: [phone]

autor

Charchalis A.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny; 81-225 Gdynia; ul. Morska 81-87. Tel: [phone], Fax: [phone]

Bibliografia

• 1. Bakharev V. P. Dispersion of ceramics and composites in diamond finishing by free abrasive. Russian Engineering Research 2009, vol. 29, nr 2.
• 2. Barylski A., Badania kształtowania powierzchni materiałów ceramicznych przez docieranie. Tribologia 2004, nr 4.
• 3. Gafarov A. M., Gafarov V. A., Aziz S. Sh., Kelbiev F. M., Surface roughness in lapping with dosen removal of surface layer. Russian Engineering Research 2011, vol. 31, nr 11.
• 4. HOMMEL TESTER T8000-R60. Instrukcja obsługi.
• 5. Kainer G. B., Identification of methods and means of monitoring precision components in finishing operations and following manufacture. Measurement Techniques 2008, vol. 51, nr 10.
• 6. Klocke F., Manufacturing Processes 2: Grinding, Honing, Lapping. Springer – Verlag, Berlin Heidelberg 2009.
• 7. Konfokalny laserowy mikroskop skaningowy LEXT OLS4000. Materiały firmy Olympus.
• 8. Marinescu I. D., Tonshoff H. K., Inasaki I., Handbook of ceramic grinding and polishing. Noyes Publications/William Andrew Publishing, LLC., New York 2000.
• 9. Molenda J., Influence of lapping velocity, pressure, and time on ceramic elements machining results. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni 2013, nr 79.
• 10. Molenda J., Barylski A., Al2O3 sealing elements lapping. Journal of KONES Powertrain and Transport 2012, vol. 19, nr 3.
• 11. Wieczorowski M., Cellary A., Chajda J.: Przewodnik po pomiarach nierówności powierzchni czyli o chropowatości i nie tylko. Zakład Wydawniczy M-Druk, Poznań 2003.