اکسید آلومینیوم قهوهای (BAO) به یک دلیل ، پرکاربردترین دانه ساینده در جهان است. این ماده تعادل ایدهآلی بین سختی، چقرمگی و هزینه برقرار میکند و آن را به ستون فقرات صنایع سایندههای پیوندی و سایندههای پوششدار تبدیل میکند.
۱. خواص هسته: چرا برای مواد ساینده ایدهآل است
ارزش BAO برای ابزارهای ساینده از خواص فیزیکی و شیمیایی اساسی آن ناشی میشود:
سختی بالا (Mohs 9): به اندازه کافی سخت است که بتواند طیف وسیعی از مواد، از جمله فلزات با استحکام کششی بالا را به طور موثر برش دهد.
چقرمگی استثنایی: این ویژگی بارز آن است. ساختار کریستالی BAO سخت و خود تیز شونده است . به جای اینکه صاف و کدر شود، دانهها میشکنند تا نقاط برش جدید و تیزی را آشکار کنند. این امر عمر مفید ابزار را افزایش میدهد.
مورفولوژی تیز و زاویهدار: دانههای BAO هنگام خرد شدن، اشکال تیز و بلوکی با لبههای برنده متعدد تشکیل میدهند که برای حذف تهاجمی مواد ایدهآل است.
خلوص شیمیایی (حدود ۹۵٪ Al₂O₃): ناخالصیهای باقیمانده (مانند TiO₂ – دیاکسید تیتانیوم) در واقع با تغییر رشد کریستال در طول تولید، به استحکام آن کمک میکنند.
۲. کاربردهای اصلی در ابزارهای ساینده
تطبیقپذیری BAO امکان استفاده از آن را در دو شکل اصلی محصولات ساینده فراهم میکند:
الف. سایندههای چسبنده (چرخهای سنگزنی، سنگهای تیزکننده و غیره)
در این ابزارها، دانههای BAO توسط یک ماده چسبنده (مانند سرامیک شیشهای، رزین یا لاستیک) در کنار هم نگه داشته میشوند.
چرخهای سنگزنی (باند رزینی و شیشهای): این بزرگترین کاربرد است.
سنگهای رومیزی و پایهدار: برای سنگزنی عمومی، پلیسهگیری و تمیزکاری جوش روی فولادهای کربنی، فولادهای آلیاژی و آهن سخت.
سنگزنهای گیرکننده (ریختهگری): برای سنگزنی سنگین قطعات ریختهگری و آهنگری به منظور حذف فلز اضافی (دروازهها، برآمدگیها، عیوب سطحی) استفاده میشود. چقرمگی آن برای مقاومت در برابر فشارهای بالا ضروری است.
چرخهای برش: BAO یک دانه اصلی در چرخها برای برش فولاد سازهای، میلگرد و سایر فلزات آهنی است.
چرخهای سنگزنی داخلی: برای سنگزنی دقیق قطر داخلی قطعات استفاده میشوند.
سنگهای تیز کننده:
در سنگهای نفت و سنگهای آب برای تیز کردن ابزارهایی مانند اسکنه، چاقو و ابزار باغبانی رایج است.
ب. مواد ساینده روکشدار (کاغذ سنباده، تسمهها و دیسکهای ساینده)
در اینجا، دانههای BAO روی یک تکیهگاه انعطافپذیر (کاغذ، پارچه یا پلیاستر) چسبانده میشوند.
تسمهها و دیسکهای ساینده: نیروی محرکه فلزکاری.
ساخت فلز: در سنگهای زاویهای قابل حمل و سنگهای تسمهای ثابت برای ترکیب جوش، پلیسهگیری و حذف ضایعات استفاده میشود.
نجاری: اگرچه کمتر از فلز رایج است، اما برای شکل دادن و سنباده زدن چوبهای سخت استفاده میشود.
ورقهای کاغذ سنباده: برای سنباده کاری دستی فلز، چوب و سطوح رنگ شده در هر دو حالت صنعتی و خانگی استفاده میشود.
۳. مقایسه آن با سایر دانههای ساینده
درک جایگاه BAO در خانواده مواد ساینده کلیدی است:
| دانه ساینده | سختی | سختی | مورد استفاده اولیه در مقابل BAO |
|---|---|---|---|
| اکسید آلومینیوم قهوهای (BAO) | زیاد (9) | بسیار بالا | «استاندارد» برای فلزات آهنی. محکمتر و بادوامتر از آلومینای سفید. |
| اکسید آلومینیوم سفید | زیاد (9) | متوسط | شکنندهتر (به راحتی خرد میشود)، برای سنگزنی دقیق روی فولادهای سخت و حساس به حرارت، تیزتر میماند. نسبت به BAO دوام کمتری دارد. |
| کاربید سیلیکون (SiC) | خیلی زیاد (9.5) | شکننده/کم | بسیار سختتر اما شکنندهتر. ایدهآل برای مواد با کشش کم مانند آلومینیوم، مس، لاستیک، سنگ و شیشه. |
| زیرکونیا آلومینا (ZrO₂) | بسیار بالا | استثنایی | انتخابی ممتاز برای سنگزنی تحت فشار سنگین. محتوای زیرکونیا امکان عمل برش “خود-نوسازی” را تحت فشار بالا فراهم میکند. |
| اکسید آلومینیوم سرامیکی | بالاترین | شکنندگی مهندسی شده | دانهای مهندسیشده و با کارایی بالا که برای تیز ماندن، ریزشکسته میشود. اغلب با BAO یا زیرکونیا ترکیب میشود. |