У процесі ремонтно-будівельних робіт часто виникає необхідність швидко розрізати предмет, виготовлений з твердого матеріалу - металу, бетону, натурального каменю. У більшості випадків для цього ідеально підходить сучасний відрізний круг. Відрізні круги призначені для швидкого і ефективного розрізання різних деталей і елементів конструкцій, прорізання в них пазів заданого розміру і форми, а також для ліквідації задирок, напливів та інших виступаючих дефектів оброблюваної поверхні. Їх застосовують для різання виробів як з різних металів - сталі, чавуну, сплавів кольорових металів, так і з цегли, шиферу, кераміки, гіпсокартону, а також мармуру, граніту, каменю, бетону та інших матеріалів.
У побутових цілях використовують відрізні круги, встановлені на переносних відрізних або кутових шліфувальних машинах ("болгарках"). Для приєднання до інструменту в центрі кола передбачено посадочне отвір. Відрізний круг здійснює різання частинками абразиву (дуже твердого дрібнозернистого матеріалу), який за розмірами і формою нагадує пісок. Зовнішню крайку кола утворюють гострі вершини абразиву, які в процесі роботи зрізають найтонші стружки (при різанні металу) або фарбують дрібні частинки матеріалу (при різанні неметалічних твердих поверхонь). По конструкції відрізні круги ділять на абразивні і алмазні. Це умовний розподіл, оскільки і ті й інші працюють за рахунок абразивних частинок. Але круги, звані абразивними, цілком складаються з однорідного матеріалу - суміші дешевого абразиву і в'язкої речовини. Алмазні ж кола являють собою сталевий диск, на зовнішній кромці якого закріплені алмазні насадки різної конструкції.
Абразивні відрізні круги
як абразив для таких кіл зазвичай використовують електрокорунд (різновид окису алюмінію) або карбід кремнію. Електрокорунд менш твердий, але форма його частинок більш пристосована для різання сталі. Карбід кремнію застосовують для різання неметалічних будівельних матеріалів і сплавів кольорових металів. При виготовленні відрізного кола абразивні частки змішують з пружною синтетичної сполучною масою, такий як бакелитовая (пластмасова) або вулканітова (каучукова). Для поліпшення експлуатаційних характеристик до складу суміші вводять спеціальні наповнювачі. Отриману масу поміщають у форму, спресовують, після чого подвергаюттерміческой обробці. Характеристики і відповідно, область застосування відрізних кругів дещо відрізняються залежно від типу сполучного речовини. Кола з бакелітовою зв'язкою частіше застосовують для грубої різання металу і будівельних неметалічних матеріалів. Кола з каучукової зв'язкою мають меншу продуктивність і призначені для різання чавуну, сплавів титану і отримання більш гладких крайок різу (в домашньому господарстві такі кола практично не використовують).
При різанні з великою частотою обертання виникає небезпека розриву кола. Щоб знизити її, коло при виготовленні армують зміцнюючих елементом у вигляді круглого диска з тонкої скловолоконної сітки. Розташування зміцнюючих елементів може бути різним: один всередині масиву кола або два по торцевих поверхнях. Однак зміцнюючої елемент не завжди передбачений конструкцією. Якщо його немає, ставити абразивний круг на "болгарку" не рекомендується. У побутових цілях зазвичай використовують абразивні відрізні круги діаметром від 100 до 230 мм ("болгарки", як правило, розраховані на коло діаметром не більше 230 мм) і товщиною від 1 до 5 мм. Діаметр отвору зазвичай становить 22,2 мм (найчастіше воно обрамляється впрессованной металевої калібрувальної втулкою). Проводять також відрізні круги діаметром 80 і 100 мм з посадковим отвором 10 мм для установки на побутову електродриль. Ефективність роботи з абразивним кругом в значній мірі залежить від розміру і твердості частинок: чим крупніше частинки і твердіше сам абразив, тим швидше можна робити різання. Зернистість абразиву (розмір часток) може становити від 0,1 до 2 мм. Її завжди вказують на маркуванні в умовних одиницях (проте система маркування у кожного виробника своя, тому при купівлі диска необхідно проконсультуватися у продавця).
Абразивні ріжучі круги володіють дуже важливою перевагою - в процесі роботи вони зазвичай не нагріваються вище 70-80 ° С, тому їм не потрібно примусове охолодження водою. Хороше природне охолодження забезпечує велику кількість пір, які утворюються в колі в процесі його виготовлення. Цьому сприяє також спеціальний наповнювач, який додають у в'язку і який викрашіваетсяся при різанні. Крім того, щоб зменшити нагрів абразивного круга, його торцеву поверхню роблять або плоскою, але дуже грубої (з виступаючими з зв'язки зернами абразиву), або рифленою, з неглибокими канавками (наприклад, у формі концентричних кіл). Це значно знижує тепловиділення в порівнянні з гладкою поверхнею.
До достоїнств абразивних ріжучих кіл належить і те, що вони не затупляются при різанні. Однак первісний діаметр в процесі роботі поступово зменшується за рахунок руйнування часток абразиву і вигорання зв'язки. З цієї ж причини різання абразивним кругом завжди супроводжується інтенсивними снопами іскор - сгорающие частинки зв'язки і найдрібніші металеві стружки вилітають по дотичній в напрямку обертання. Абразивні ріжучі круги досить пружні, тому допускають короткочасний, хоча і небажаний, перекіс у пазу. Ефективність роботи відрізного кола визначають частота його обертання і подача (швидкість переміщення вглиб розрізується). Максимально допустима частота обертання обов'язково повинна бути вказана у маркуванні кола або на етикетці.
Алмазний відрізний круг
Алмаз - одна з кристалічних модифікацій вуглецю і найтвердіший матеріал на Землі. Основу конструкції алмазного відрізного кола становить тонкий сталевий диск з посадковим отвором в центрі. За його периметру закріплюють алмазонесущей шар у вигляді повного кільця або декількох сегментів. Цей шар складається з зерен технічних (штучних або природних) алмазів розміром від 0,2 до 0,8 мм, найчастіше змішаних з ще більш дрібними частинками металів (як правило, бронзи, кобальту або їх поєднань). Подальше спікання металевих частинок призводить до утворення сполучного каркаса, який грає роль оправи і допомагає міцно закріпити алмази. Склад зв'язки для кола підбирається дуже ретельно, оскільки вона повинна не тільки надійно закріплювати алмази, але і витримувати високу температуру, а також значну механічне навантаження.
Ріжуча кромка і бокова поверхня алмазонесущей шару алмазних відрізних кругів можуть мати різну форму. Ріжуча кромка визначає продуктивність процесу різання. Вона може бути суцільною (у вигляді замкнутого кільця) або переривчастою, утвореною сегментами кола. Бічна поверхня алмазоносущего шару регулює відвід тепла при різанні. Вона буває плоскою і хвилеподібною. Різні поєднання форм ріжучої кромки і бічній поверхні алмазонесущей шару утворили чотири типи алмазних відрізних кругів: "Корона"; "Турбо"; сегментні; турбосегментние.
У кіл "Корона" алмазонесущей шар має вигляд повного кільця з плоскою бічною поверхнею. Їх випускають з двома видами зв'язки (на основі бронзи і на основі кобальту з додаванням бронзи). Кола зі сполучною на основі бронзи призначені для різання м'яких матеріалів: мармуру, гіпсу, гіпсокартону, черепиці, керамічної плитки і напівкоштовних каменів, а на основі кобальту - для більш твердих матеріалів: граніту, кварциту, лабрадориту, природних каменів, кремнію. Кола "Корона" забезпечують найменший витрата матеріалу і зріз з гладкими краями, але велика площа дотику плоского суцільного алмазонесущей шару призводить до сильного нагрівання. Тому для кіл цього типу майже завжди використовують примусове охолодження водою. Виняток становлять круги "Корона" діаметром до 230 мм для сухого різання керамічної плитки. Для них можна використовувати звичайну "болгарку".
У кіл "Турбо" алмазонесущей шар також має вигляд повного кільця. Але в їх бічних поверхнях роблять похилі канавки для зменшення площі контакту з матеріалом, і вони стають хвилеподібними. В результаті розрізується стосуються тільки вершини хвиль. А повітря, захоплюваний канавками, забезпечує гарне охолодження. Тому використовувати примусове охолодження водою для таких кіл не потрібно. Кола "Турбо" випускають з трьома видами зв'язки (на основі бронзи, на основі бронзи з додаванням заліза і кобальту і на основі кобальту з додаванням бронзи). Кола на основі бронзи призначені для різання мармуру, керамічної і кахельної плитки, гіпсокартону, черепиці, вапняку, обпаленої і силікатної цегли. На основі бронзи з добавками - для матеріалів середньої твердості: бордюрного каменю, шамотної цегли, шиферу, твердого мармуру, легкого бетону. На основі кобальту - для твердих матеріалів: граніту, важкого бетону. Найбільш ходовий діаметр кіл "Турбо" - 230 мм, він визначається розмірами стандартного кожуха "болгарки". Іноді, якщо дозволяє її потужність, уаанавлівают більший за розмірами кожух (з пиловідсмоктувач або без), щоб збільшити діаметр кола до 254 мм.
Сегментні алмазні кола оснащують алмазонесущей шаром не у вигляді кільця, а складається з окремих сегментів з проміжками між ними. Сегменти виготовляють окремо, а потім припаюють до корпусу кола срібним припоєм або приварюють лазерним зварюванням. Така конструкція дозволяє досягати більш високої продуктивності за рахунок того, що відрізані шматочки матеріалу потрапляють в пази між сегментами і видаляються, а значить, не заважають різанні. Пази між сегментами можуть бути різної ширини. Для різання природних матеріалів (мармуру, граніту, габро, кварциту) краще використовувати круги з вузькими пазами між сегментами, щоб виключити різкий, неприємний звук, а для різання бетону - з широкими пазами, щоб підвищити продуктивність. Бічні поверхні алмазонесущей шару сегментних кіл плоскі, тому практично всі вони потребують охолодження водою. Методом підбору пов'язує і з допомогою лазерного зварювання виготовляють сегментні круги діаметром до 254 мм для сухого різання бетону та цегли, що дозволяє використовувати "болгарку".
У турбосегментних алмазних кіл алмазонесущей шар має вигляд сегментів з хвилеподібною бічною поверхнею, який приварюють лазерним зварюванням до корпусу. Ці кола поєднують в собі кращі властивості сегментних кіл і кіл "Турбо", тому вони забезпечують високу продуктивність сухого різання. Працюючи з алмазними відрізними кругами, слід пам'ятати, що при нагріванні вище 800 ° С алмаз безповоротно втрачає свою твердість. І хоча алмазним кругом можна різати практично будь-який матеріал, необхідно строго обмежувати температуру нагрівання (з цієї причини алмазні кола не використовують для різання металів, віддаючи перевагу абразивним). Нагрівання кола крім конструкції залежить і від режимів різання - швидкості обертання і переміщення (подачі) кола.
Вибір та експлуатація відрізного кола
Насамперед необхідно визначити, яке коло більше підходить в кожному конкретному випадку: абразивний або алмазний. Якщо належить різати вироби з металу, переважніше абразивний круг. Для різання мінеральних матеріалів (каменю, бетону, цегли та ін) підійдуть обидва типи кіл. Проте слід мати на увазі, що вартість абразивного круга у багато разів менше, ніж алмазного. З іншого боку, у алмазних кіл у багато разів вище ресурс працездатності. Тому, якщо відрізати потрібно трохи і лише від випадку до випадку, вигідніше придбати абразивний відрізний круг. Якщо ж необхідно постійно робити різання, то алмазний.
Наступний критерій вибору - найбільш підходящий діаметр відрізного кола. Оскільки найчастіше такі кола застосовують вуглових шліфувальних машинах, діаметр підбирають, виходячи з вимог конкретної моделі інструменту. "Болгарки", представлені на вітчизняному ринку, розраховані на наступний розмірний ряд кіл: 115, 125, 150, 180 і 230 мм. Моделі з діаметром шліфувального круга 115 і 125 мм оптимальні в побуті, а важкі моделі з колом діаметром 230 мм призначені для професійного використання в промисловості та будівництві. Бажано вибирати коло максимального діаметра, для своєї моделі "болгарки", інакше буде важко працювати через великого крутного моменту.
При покупці потрібно переконатися, що відрізний круг не деформований, а на його поверхні відсутні тріщини і відколи. Перед початком роботи нове коло необхідно прокрутити вхолосту близько 5 хв., Тримаючи "болгарку" з одягненим кожухом обертом від себе, оскільки в результаті можливих ударів при транспортуванні в корпусі кола могли утворитися мікроскопічні тріщини, що призводять до його руйнування і розльоту осколків при включенні інструменту. Рідко, але зустрічаються відрізні круги, посадковий отвір яких більше, ніж діаметр валу "болгарки". У цьому випадку можна використовувати спеціальне перехідне кільце.
Для ефективної роботи відрізного кола бажано дотримуватися кількох правил:
- при розрізанні металевого виробу потрібно закріплювати його тільки з одного боку, інакше від сильного нагрівання він деформується і може заклинити абразивний круг;
- зберігати абразивний круг з бакелітовою зв'язкою потрібно в сухому місці, оскільки від вологи міцність зв'язки з часом знижується;
- при інтенсивному іскрінні і нагріванні абразивного круга в процесі роботи слід припинити резку (підняти коло над матеріалом) приблизно на 10 сек., а потім продовжити роботу із зменшеною подачею.