Amico della finitura, ma non solo

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Piccolo e con forma irregolare, duro, con spigoli affilati: è il grano abrasivo.

Un abrasivo è una particella piccola, dura, con spigoli affilati, per lo più con forma irregolare, col compito di rimuovere piccole quantità di materiale dalla superficie, producendo un truciolo piuttosto fine, talvolta addirittura di tipo polveroso.

Quando si ricorre alle lavorazioni con abrasivi? In genere, quando il materiale del manufatto da lavorare è troppo duro o troppo fragile, oppure se le tradizionali tecniche di lavorazione per asportazione di truciolo non permettono di produrre la forma desiderata con sufficiente accuratezza.

Le lavorazioni con abrasivi sono in genere gli ultimi processi che vengono eseguiti sul pezzo e, per questo, vengono chiamate operazioni di finitura, anche se, in alcuni casi, non si limitano a rimuovere piccole quantità di materiale, ma la rimozione è consistente e la lavorazione può diventare competitiva, in termini economici, con le più tradizionali fresatura e tornitura.

Data la natura degli abrasivi, l’elevata durezza innanzitutto, trovano ampio utilizzo per:
• La finitura di pezzi molto duri o post trattamento termico
• L’affilatura di materiali non metallici a elevata durezza (ad esempio, i ceramici)
• Il taglio di barre e materiali cementizi o marmi
• La pulitura superficiale
• La rimozione di cordoni di saldatura e bave

Gli abrasivi

Gli abrasivi per impieghi nell’industria manifatturiera possono essere suddivisi in due macro famiglie:
• abrasivi convenzionali: ossido di alluminio o allumina e carburo di silicio;
• superabrasivi: nitruro di boro cubico e diamante.

Rispetto all’utensile da taglio tradizionale, gli abrasivi sono molto più duri, in particolare il nitruro di carburo borico e il diamante sono i materiali più duri conosciuti. Ma non basta la durezza, fondamentale è anche la friabilità, cioè l’attitudine a frantumarsi in piccoli pezzi. L’alta friabilità è sinonimo di bassa resistenza alla frattura, quindi il grano abrasivo altamente friabile si frammenta facilmente sotto l’azione delle forze di taglio, garantendo l’affilatura delle particelle durante la lavorazione.

La maggiore o minore friabilità è una caratteristica del materiale, ma dipende anche dalla forma e dalla dimensione del grano abrasivo: grani compatti hanno un comportamento simile a quello dell’utensile con spoglia negativa e sono meno friabili dei grani allungati.

Il grano piccolo presenta anche una minor probabilità di difettosità, quindi sono più tenaci e meno friabili, rispetto a quelli di maggiori dimensioni.

Che siano abrasivi convenzionali o superabrasivi, i grani sono molto piccoli e, nel caso della rettifica, sono legati fra loro formando la mola, grazie ad un legante che garantisce il collegamento fra i grani stessi: la mola avrà quindi la capacità di asportare adeguate quantità di materiale, a salvaguardia dell’economia di processo.

Il numero di grana identifica la dimensione del grano abrasivo, che è strettamente legata alla maglia del setaccio: più è piccola la dimensione del setaccio, maggiore è il numero di grana, esattamente come nel caso della carta vetrata dove il numero di grana è riportata sul retro del foglio.

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