Slovensko
Diamantový kotúč nereže – v čom je problém?
Poďme spolu krok za krokom odhaliť príčiny tohto problému – často sa totiž dá napraviť bez výmeny kotúča. Všetci, ktorí čítate náš blog ste si iste všimli, že nepíšeme len o tom, ako vzniknutý problém odstrániť, ale zameriavame sa hlavne na vysvetlenie, prečo vznikol a ako mu zabrániť. Inak tomu nebude ani v tomto prípade.
Najprv si však v skratke povedzme, na akom princípe diamantový rezný kotúč pracuje. Potom bude ľahké odpovedať na otázku v nadpise tohto článku.
Diamantové kotúče nazývame reznými preto, lebo „režú“ obrobok. Na prvý pohľad logické tvrdenie, ale nie je to celkom tak. Podstatou toho, čo vnímame ako rezanie, je vlastne postupné obrusovanie kontaktnej plochy obrábaného materiálu. Deje sa to v dôsledku pôsobenia trecej sily medzi ostrými a tvrdými hranami zrniek diamantu a obrábaným materiálom (betónom, tehlou, murivom, dlažbou a pod.), a to pri vysokej obvodovej rýchlosti (obr. 1). Rezná časť môže mať rôzny tvar, výšku aj hrúbku a je vyrobená zmiešaním spojiva a zŕn syntetického diamantu.
Diamantové zrnká nachádzajúce sa na obvode diamantového kotúča menia na prach všetko, čo im stojí v ceste.
Obr. 1. Princíp brúsenia: trieska (A) oddelená jedným zrnom (B)
Obr. 2. Diamantový segment: hlavička kométy (A), chvostík kométy (B) a spojivo (C)
Stačí dobré oko alebo niekoľkonásobné zväčšenie a vidíme ich v tvare komét (obr. 2). Hlavičkou kométy je zrnko syntetického diamantu – to je to zrnko, ktoré spôsobuje, že diamantový kotúč reže (teda rozbrusuje). Chvostíkom kométy je časť spojiva – zostalo „skryté“ za hlavičkou, ktorá „drží líniu“ a zostáva na svojom mieste dovtedy, kým sa spojivo okolo nej neopotrebuje tak, že hlavičku už nemá čo držať.
V súvislosti s kométou mi napadla dobrá rada – zíde sa vtedy, keď sa z kotúča zošúchala farba a už nie je vidieť ani šípku udávajúcu smer otáčania kotúča. V takomto prípade pomôže práve orientácia podľa komét: kotúč sa musí nasadiť na hriadeľ v smere jeho otáčania tak, aby hlavička kométy bola vpredu a chvostík vzadu.
Absolútna väčšina dnešných diamantových nástrojov má zrnká vyrobené zo syntetického diamantu. Je najtvrdší zo všetkých známych materiálov – viac ako 100-krát tvrdší ako korund a niekoľko tisíckrát tvrdší ako stavebné materiály, ktoré nimi obrábame. Pri výrobe zrniek diamantu je samozrejme možné ovplyvniť ich tvar, veľkosť aj kvalitu – tá je charakteristická väčším počtom ostrých hrán a menšou náchylnosťou k mechanickému poškodeniu.
Koncentrácia kvalitných zŕn zo syntetického diamantu (obr. 3), ich vhodná veľkosť a zloženie spojiva určujú kvalitu diamantového kotúča. Môžeme však mať z tohto pohľadu akokoľvek kvalitný diamantový kotúč, nie je nám to nič platné, ak ho použijeme na rezanie nesprávneho materiálu.
Zásadou totiž je, že pre tvrdé materiály sú určené mäkké kotúče a pre mäkké materiály (v stavebníctve ide o materiály s abrazívnym účinkom) tvrdé kotúče. Aby bolo jasno: mäkký kotúč je taký, kde sa zrnko dlho neudrží a je rýchlejšie uvoľnené a tvrdý kotúč naopak: má tvrdé spojivo, ktoré drží diamantové zrnká dlho.
Aj keď sa v popisoch produktov tvrdosť spojiva nespomína, výrobcovia to samozrejme vedia a podľa určenia kotúča vyrábajú viac alebo menej tvrdé spojivá pre daný účel rezania. Potom napríklad HERMAN Agressa má mäkké spojivo a HERMAN Abrasiva je s tvrdým spojivom.
Pre výber diamantového kotúča je dôležitá nielen jeho vhodnosť pre obrábaný materiál, ale aj použitie so správnym náradím alebo zariadením a samozrejme záleží aj na takých parametroch, ako je čistota rezu, jeho hrúbka a pod., ale to nie je dnešnou témou.
Obr. 3. Detailný záber zväčšeného povrchu diamantového segmentu
Aj keď sú diamantové zrnká ostré a veľmi tvrdé, pri práci sa otupujú. Kľúčovú úlohu zohráva preto spojivo – diamantový nástroj sa musí včas zbaviť otupených zrniek syntetického diamantu.
Ak si spojivo a obrábaný materiál „nesadnú“, nastane jeden z týchto dvoch prípadov:
a) Spojivo uvoľní zrnká príliš skoro
Kotúč bude rezať rýchlo, pretože vždy budú vystupovať na povrch kotúča nové a nové ostré zrnká. Rez pôjde „ako do masla“. Kotúč sa však rýchlo opotrebuje a bude mať kratšiu životnosť. Cena rezu bude vysoká.
b) Spojivo uvoľní zrnká príliš neskoro
Zrnká diamantu ostávajú opotrebované a tupé v spojive na svojich miestach príliš dlho. Kotúč bude rezať pomaly, práca pôjde ťažko a aby sa urýchlila, prirodzenou reakciou bude zvýšenie prítlaku pri rezaní.
Pozornému čitateľovi iste neušlo, že sa blížime k rozuzleniu našej otázky – prečo kotúč nereže? Alebo otázku ešte doplníme: prečo kotúč reže pomaly?
Ak je vidieť diamantové zrnká a napriek tomu kotúč nereže, najpravdepodobnejšou príčinou je príliš tvrdé spojivo. Kotúč sa v reze trápi s tupými zrnkami, ktoré mali ísť dávno preč. To nastáva vtedy, keď sa kotúčom s tvrdým spojivom určeným na mäkké materiály (napríklad na murivo alebo tehlu), reže napríklad železobetón.
Vysokú pravdepodobnosť tejto príčiny potvrdzuje aj fakt, že v prvých minútach rezal kotúč pomerne dobre. Bolo to preto, lebo aktívne zrnká – to sú tie, ktoré je vidieť na povrchu segmentu – boli na začiatku ostré. Neskôr sa otupili a tvrdé spojivo ich nechce uvoľniť. Takže režeme vlastne tupými zrnkami. Spojivo a obrábaný materiál si nesadli.
Obr. 4. Utopené zrnká diamantu
Zlou správou je, že v takomto prípade je iba jedno riešenie: výmena kotúča. Pôvodný nebol správne zvolený pre daný materiál.
Ale je tu hneď aj dobrá správa. Takýto prípad, kedy je spojivo príliš tvrdé, je pri diamantových kotúčoch určených pre prácu uhlovými brúskami v praxi veľmi zriedkavý.
Na otázku „prečo je zriedkavý“ nájdete odpoveď v nasledujúcom článku.
Častejšie sa v praxi stretávame s tým, že zrnká diamantu nie je vôbec vidieť. Akoby tam ani neboli alebo je ich vidieť iba veľmi málo, sú akoby „utopené“, prípadne po boku je niečo vidieť, ale na reznej hrane – nič (obr. 4).
Ako už vieme, práve ostrá rezná hrana diamantového zrnka je to, čo potrebujeme pre efektívne rezanie. Keď nie je diamantové zrnko, nie je ani rezná hrana a nemôžeme sa diviť, že „to nereže“. Pomoc je však jednoduchá – zrnká treba dostať na povrch.
To sa dá urobiť tzv. oživením. Nájdite si nejaký abrazívny stavebný materiál, napríklad kus pórobetónu alebo šamotovú tehlu. Krátko zarežte a sledujte, či utopené zrnká „vyliezajú“ na povrch. Prípadne postup opakujte.
Stratené diamanty sú znova nájdené a kotúč bude rezať ako nový. Alebo sa to dá urobiť aj profesionálnejšie – brúsnym kameňom (obr. 5). Zaradíme ho pre vás do programu ešte tohto roku.
Obr. 5. Oživovanie segmentov brúsnym kameňom
Nechceme však oživovať každých 15 minút, preto hľadajme príčiny, ktoré toto mohli spôsobiť. Najčastejšími sú:
Príliš veľký tlak na diamantový kotúč pri rezaní. Pri uhlových brúskach stačí hmotnosť stroja a ľahký prítlak. Dôležité je, aby dochádzalo k prirodzenému a nenásilnému obnažovaniu diamantových zŕn. Nadmerný tlak rezanie nezrýchli.
Nesprávny smer otáčania. Skontrolujte, či je kotúč na hriadeli nasadený v súlade s vyznačeným smerom otáčania. Pokiaľ je symbol šípky nečitateľný, orientujte sa podľa smeru komét.
Stroj má nedostatočný výkon. To spoznáte tak, že aj pri miernom prítlaku rýchlo stráca otáčky a znižuje sa tak potrebná obvodová rýchlosť. Počujete to podľa zvuku motora. Zvoľte silnejší stroj.
Otáčky stroja sú naopak príliš vysoké. Pre niektoré materiály je potrebné používať nižšie ako bežné menovité otáčky, napríklad uhlových brúsok bez regulácie (obvykle s obvodovou rýchlosťou do 80m/s). Ide totiž o to, že keď sa opakuje tento jav so „stratenými diamantmi“ a Vy ste už vyskúšali a urobili všetko možné, je dosť pravdepodobné, že zloženie materiálu, ktorý režete, vyžaduje nižšie otáčky. Toto treba pri rezaní uhlovými brúskami vyskúšať, preto je niekedy vhodná brúska s reguláciou.
Alebo pracujete bez krytu a do uhlovej brúsky 180mm ste osadili 230mm kotúč?
Hazardujete so životom!
Treba pripomenúť, že stroje, ako napríklad stolové píly alebo rezače spár, kde sa reže najmä s prívodom vody, sú konštrukčne riešené pre značne nižšie obvodové rýchlosti rezného nástroja ako uhlové brúsky.
Záver
Častým sprievodným javom vyššie uvedených príčin je prehriatie kotúča. Typickými sú tmavé až čierne, často modrofialové pásy blízko reznej časti kotúča (obr. 6).
Obr. 6. Prehriaty diamantový kotúč
To nastane vtedy, keď nehľadáte včas príčiny, o ktorých bolo písané vyššie a jediné, čo robíte je, že zvyšujete tlak pri rezaní - nereže, tak sa poďme do toho oprieť.
Diamantový kotúč, aj keď je vhodne zvolený a dobre reže, potrebuje chladenie. Pri rezaní uhlovými brúskami (suchý rez) je nutné každých 30-40 sekúnd trvalého rezania kotúč ochladiť vzduchom 10-15 sekundovými prestávkami pri voľnobežných otáčkach stroja. K zvyšovaniu teploty nepriaznivo prispieva aj hĺbka rezu. Uhlovou brúskou so 125mm kotúčom neprekračujte hĺbku 25mm a s 230mm uhlovou brúskou režte najviac 40mm hlboko. Ak však predsa len potrebuje rezať hlbšie, skráťte čas rezania, zvýšte dĺžku aj frekvenciu ochladzovania a režte potrebnú hĺbku postupne.
Pokračovanie v práci s viditeľne prehriatym kotúčom je veľmi nebezpečné. Materiál telesa kotúča na prehriatych miestach zmenil svoje vlastnosti. Vymeňte kotúč za nový a poučte sa z takéhoto prípadu.
Kľúčové slová: diamantový kotúč, rezanie, spojivo, zrnká diamantu, tvrdosť, rezné nástroje, uhlová brúska
Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti HERMAN
Ondrej Lipták a kolektív: Technológia výroby – obrábanie, 1979
Ing. Herman Nagypál
Vyštudoval som vojenskú školu, odbor letecká elektrotechnika. S náradím a nástrojmi som sa naučil pracovať už v detstve s otcom na stavbe rodinného domu. Každý náš nový produkt testujem aj osobne - vlastnými rukami vo svojej dobre vybavenej dielni. Vo voľnom čase sa rád preháňam na motorke po rumunských horských priesmykoch. Okrem toho študujem trendy v odbore a rád si vyskúšam aj konkurenčné produkty. Nad niektorými sa pousmejem, nad niektorými sa čudujem (že sa niekto dal nachytať a kúpil to) a niektoré sú fakt dobré. Skoro ako naše 😊.
Ďakujeme za Vašu recenziu
Nedpovedali ste správne na otázky z článku
Mikulas Tóth –
Super článok zase sme sa niečomu priučili.
Tomáš Vojík –
Je dobré vědět aspekty řezání stavbeních materiálů. Myslím, že ani stavaři neví, jak to je. Poučné.
Štefan Grega –
Dobré,užitočné rady
Zdenko Farbár –
Zaujímavé rady, ďakujeme
Renáta Sliwková –
Pro mně i pro mé kolegyně za pultem velmi užitečné rady, které využijeme v praxi.
Papp Sándor –
Nagyon hasznos információk vannak a cikkben
V článku sú veľmi užitočné informácie
Preložiť text Zobraziť originálĽubomír –
Dobrá rada nad zlato. Ďakujeme