Introduction
Vous connaissez sûrement le fait qu'il existe Classifications de valeur de grain qui font partie des normes nationales abrasives: les États-Unis ont ANSI, l'Europe a la FEPA, le Japon a des JIS et la Russie a des normes GOST. Différents fabricants utilisent différents systèmes de classification, ce qui rend difficile la comparaison des pierres de netteté.
Essayez de répondre à la question. Une particule de diamant est de 9μm (microns) de diamètre. Quelle est sa valeur de grain? Vous ouvrirez très probablement l'un des nombreux graphiques de conversion différents disponibles pour déterminer une réponse définie. Et dans ce cas, votre réponse sera incorrecte, quelles que soient les valeurs que vous nommez. C'est parce que la façon dont nous posons la question n'a pas de sens.
Valeur de grain, dans toutes les classifications existantes, définit la composition statistique de l'abrasif à travers un grand nombre de particules. Les classifications ne fonctionnent pas avec des particules individuelles. Vous ne pouvez pas définir la valeur de grain d'une seule particule. La particule de 9μm de notre exemple peut être utilisée dans 8 valeurs de grain différentes conformément aux JIS.
Qu'est-ce que la valeur du grain
Les gens essaieront toujours de réduire un problème complexe à un seul nombre, et la valeur de grain ne fait pas exception. Sans aucun doute, attribuer un seul numéro à n'importe quelle pierre d'affûtage et déclarer que c'est sa valeur de grain est une idée très tentante, car elle faciliterait la comparaison de la comparaison. Lorsque vous jonglez sur diverses valeurs de valeur de grain dans votre esprit, vous devriez avoir une compréhension claire de ce qui est derrière les nombres. Si vous utilisez des graphiques de conversion, vous devez connaître les faiblesses fondamentales et les limites de chaque classification.
- Fepa - Une classification européenne
- Jis - Une classification japonaise
- Gost - Une classification russe
Chacune de ces classifications fournit une définition de son ensemble de valeurs de grain. La valeur de grain est discrète, pas continue. Par exemple, FEPA-F définit les valeurs de grain 800 et 1000, mais il n'y a pas de valeurs de grain 801 ou 900.
Tout abrasif (qu'il soit solide, pâte ou poudre) se compose d'un grand nombre de particules. Dans le monde des poneys et des papillons (qui, soit dit en passant, est l'endroit où vivent les spécialistes du marketing de nombreux fabricants), toutes les particules ont la même taille. Dans le monde réel, les particules abrasives ne sont jamais de la même taille, car certaines seront plus grandes et d'autres seront plus petites. Même si le fabricant trie soigneusement les particules abrasives par taille, il y aura toujours une certaine gamme de tailles. Comment classifiez-vous une poudre abrasive composée de milliards de particules de tailles variables?
Les classifications introduisent un élément d'ordre dans ce monde chaotique des statistiques.
Grincer Valeur définit le Distribution de la taille des particules (PSD).
Le PSD d'un abrasif particulier est la fonction intégrale. Le but du PSD est de répondre à des questions simples comme: Qu'est-ce que la taille moyenne, maximale et minimale des particules?
La moyenne ne donne pas grand-chose. Deux abrasifs très différents peuvent avoir la même valeur moyenne. La taille moyenne des grains ne se situe pas au centre de la plage.
Nous avons besoin de quelque chose d'autre. La plupart des particules abrasives étudiées devraient se situer dans la plage spécifique (entre le minimum et le maximum).
L'image explicative est la valeur de grain des abrasifs grossiers dans la classification FEPA-F. (Nous utilisons une échelle logarithmique sur tous les graphiques).
Supposons le rôle d'un assistant de laboratoire qui a été chargé de déterminer la valeur du grain FEPA-F de la poudre abrasive. Nous prenons séquentiellement des paires de tamis de référence, avec les grains plus grossiers sur le dessus et les grains les plus fins en bas. Et nous versons la poudre par le haut. Si la majeure partie de la poudre passe à travers le tamis supérieur mais est capturé par le tamis inférieur, alors l'échantillon satisfait la valeur du grain. Il y a trois cas possibles:
- L'abrasif est de faible qualité (avec un large PSD), et donc il peut ne pas satisfaire une seule valeur de grain.
- L'abrasif ne satisfait qu'une seule valeur de grain.
- L'abrasif est très uniforme (avec un PSD étroit) et satisfait donc deux valeurs de grain ou même plus. Par exemple, un grain de 100 ± 5 µm peut être classé simultanément comme F150 et F120.
Le problème commun lors de l'utilisation de tables de valeur de grain est que la valeur de grain d'une classification ne coïncide jamais avec une autre valeur de grain d'une autre classification. Si le fabricant déclare qu'une pierre d'aiguisation est conforme à une valeur de grain particulière, il est impossible de déterminer si la valeur de grain de la pierre d'affiches est conforme à une autre classification sans effectuer une analyse en laboratoire approfondie. Nous ne pouvons faire que des hypothèses et des simplifications.
Qu'est-ce que la gamme de grains
Nous simplifons trop l'essence de la question, car nous parlons uniquement de partie des particules abrasives. Le gamme principale est un paramètre important caractérisant la taille des particules. La taille moyenne doit tomber dans la plage principale. La deuxième partie peut tomber en dehors de la plage décrite. Ça s'appelle le plage adjacente.
L'image explicative est la valeur de grain dans la classification FEPA-F: la plage principale est bleue et la plage adjacente est noire.
La plage adjacente peut avoir un effet significatif sur la pureté de l'abrasif dans son ensemble. Par exemple, l'abrasif J 2500 (JIS) a la plage principale de 5 à 6 µm, et les grains de la plage adjacente peuvent atteindre 14 µm, ce qui est presque trois fois plus grand.
Nous vous montrerons un exemple pourquoi tous les graphiques de conversion de grain sont des approximations. La taille moyenne des particules pour J 2500 (JIS) et 7/5 (GOST 9206-80) sont très proches. La gamme principale de J 2500 est plus étroite. Cependant, le GOST n'a pas de gros grains sur la plage adjacente. Par conséquent, nous ne pouvons pas supposer J 2500 = GOST 7/5.
Et ce n'est pas tout! La plage adjacente est de ~ 91%. La taille des 9% restantes des particules peut tomber en dehors de la plage adjacente. C'est ce qu'on appelle le gamme de seuils.
Par exemple, un abrasif avec une valeur de grain de J 240 a la plage principale de 57 ± 3 µm, mais les grains de la plage de seuil peuvent atteindre 127 µm! Ce n'est pas une sorte de défaut. C'est une norme industrielle qui existe.
Vous ne devez pas vous précipiter vers des conclusions extrêmes selon lesquelles les normes n'ont aucun sens. Les vrais abrasifs sont susceptibles d'avoir une distribution de taille des grains acceptable. Des particules extra-larges uniques deviennent de fortes concentrations de stress et disparaîtront pendant l'introduction.
Fepa
Fepa (La Fédération des producteurs européens des abrasifs) réglemente les normes abrasives pour l'Europe. En dépit d'avoir leur propre national Ansi Les fabricants de normes, les fabricants américains utilisent généralement des normes FEPA pour indiquer la valeur de grain des abrasifs conventionnels.
Historiquement, la valeur de grain a été expliquée comme le nombre de particules par unité de volume pour les pierres et les roues d'affûtage. Étant donné que les abrasifs en papier de verre n'ont pas de volume, leur valeur de grain a été expliquée comme le nombre de particules par unité de zone. Cette approche, qui n'est pas très bien pensée, a conduit à une situation où le même abrasif peut avoir des valeurs de grain différentes sur une meulle et sur du papier de verre. Afin d'éviter la confusion, la désignation «F» est utilisée pour affûter des pierres et des roues (la classification est appelée fepa-f), et pour les abrasifs en papier de verre, la désignation «P» (FEPA-P) est utilisée.
Chacune des deux normes, à son tour, est divisée en deux sous-standards: pour les macrogrits (grains grossiers) et les microgrits (grains fins). Ils ont des exigences différentes pour les gammes de grains.
- La gamme principale pour FEPA est appelée D50 (50% de plage min / max dans le graphique ci-dessous).
- La plage adjacente est appelée D94-D3 et est spécifié pour les microgrits F220 à F1200. (Min 94%> et max 3%
- FEPA-F n'a pas de gammes de seuils.
Jis
La JIS (normes industrielles japonaises) régit les normes abrasives japonaises. Cet article analyse uniquement les microgrits pour les JIS.
- La gamme principale pour les JIS est appelée D50 (50% de plage min / max dans le graphique ci-dessous).
- La plage adjacente est appelée D94-D3. (Min 94%> et max 3%
- La plage de seuil est max et min dans le graphique ci-dessous.
GOST 9206-80
GOST réglemente les normes abrasives pour la Russie et l'Ukraine et d'autres ex-pays de l'URSS.
- GOST 9206-80 Pour les abrasifs de diamants
- GOST 3647-80 Pour les abrasifs non diamants
GOST 9206-80 (pour les diamants) utilise un système de dénomination intuitif pour les valeurs de grain: il indique directement la plage principale. Mais il y a une prise à ce sujet, car il y a encore des gammes de seuils adjacentes et de seuil. Par conséquent, la poudre de diamant 2/1 peut inclure des grains entre 0 et 3 µm.
- Mesure principale pour 9206-80 D50 (Main Range Main / Max).
- La plage adjacente est appelée D95-D5. (Min 95> et max 5%
- La plage de seuil est max et min dans le graphique ci-dessous.
L'une des caractéristiques les plus attrayantes de la classification GOST 9206-80 est son approche facile à rappeler pour les trois gammes: principale, adjacente et seuil. Il est seulement nécessaire de se souvenir de la séquence Micron 1 - 2 - 3 - 5 - 7 - 10 - 14 - 20 - 28 - 40 - 60 pour les microgrits. Il existe une séquence similaire pour les macrogrits. La paire de nombres adjacente sera la plage principale pour la même valeur de grain (par exemple, 7/5 est la plage principale de 5 à 7 µm). La plage adjacente est à un pas vers le bas (3 à 7 µm). La plage de seuil est une autre pas vers le bas et une étape (2 à 10 µm).
GOST 9206-80 comprend également une classification unique des grains submicroniques, mais nous le couvrirons ici.
GOST 3647-80
GOST 3647-80 (pour les non-diamants) utilise presque la même échelle micron. Cependant, il utilise un système de dénomination différent. Pour les macrogrits, la valeur de grain est indiquée par un nombre et pour les microgrits, il est indiqué par un nombre avec l'index "M" (pour micro). Dans le même temps, les développeurs de la norme «fusionné» les macrogralises et les microgrits: valeur de grain 5 = M63 et la valeur de grain 4 = M50. (Ils sont complètement équivalents à l'exception de la plage de seuil).
- La plage principale pour 3647-80 est appelée D50 et fonctionne exactement comme dans FEPA et JIS (50% de plage min / max dans le graphique ci-dessous).
- Les valeurs de plage adjacentes sont variables et n'ont pas D désignation (Min **> et max *%
- La plage de seuil est max et min dans le graphique ci-dessous.
Graphique de gamme de grain
Tout ce qui précède semble moins qu'intualisé. En réalité, les normes sont encore plus compliquées, car ils réglementent également la forme des particules.
Nous avons résumé toutes les données obtenues dans un tableau. L'axe y représente la taille des grains à l'échelle logarithmique, sur laquelle 0, 1, 10 et 100 µm sont marqués de lignes horizontales.
Maintenant, en appliquant un petit effort, vous pouvez répondre à quelques questions difficiles. Parfois, vous voyez que les données ne coïncident clairement pas avec les graphiques de valeur de grain «généralement acceptés». Par exemple, le Boride Les pierres aiguës de la série Golden Star ont deux marques pour FEPA-F et JIS. "J-1500" est imprimé sur la pierre de netteté de valeur du grain F800.
Aucun graphique de grain ne expliquera comment il vient J-1500 = F800.
Le graphique de la plage de grain explique. Boride Golden Star 800 utilise probablement un abrasif de haute qualité avec une gamme principale étroite conforme à F800 et J-1500, mais pas J-2000!
Valeurs de grain non réglementées
Toutes les normes que nous avons décrites ont été créées tout en permettant une grande marge. Le sable brut selon lequel une excavatrice sort d'une carrière convient probablement à l'une des valeurs de grain standard. Et pourtant, les fabricants d'abrasifs inventent fréquemment leurs propres valeurs de grain dans des échelles abrasives standard! Boride vend des pierres avec une valeur de grain inexistante F 900.
La valeur de grain JIS la plus élevée est de 8000. Les fabricants de pierres d'eau japonaises offrent leurs propres «continuations de l'échelle JIS». Bien sûr, tout le monde suive son propre chemin sans prêter attention à ce que les autres font. Nous avons 10k, 13k, 15k, 20k. Même le grain de 30K. Seules les données sur la taille des grains pourront nous dire ce que signifie une valeur de grain particulière.
Pourquoi pas les microns?
L'utilisation de microns pour indiquer la valeur du grain est une idée très attrayante pour le consommateur final. Cependant, il peut être trompeur car il crée l'illusion que toutes les particules abrasives ont la même taille. Mais il y a une raison plus importante pour laquelle les microns ne sont pas utilisés. Les normes abrasives sont la langue qui est parlée dans l'industrie. Un fournisseur abrasif achète de la poudre de diamant auprès d'un grand fabricant de diamants synthétiques, et tout ce qu'ils ont besoin de savoir est la valeur de grain et la norme qu'elle suit. Tous les nombreux aspects liés à la distribution de la taille des particules et à la distribution de la forme des particules sont régis par cette norme. À leur tour, les abrasifs fabriqués héritent de tous ces aspects. Lorsqu'un acheteur potentiel (par exemple, un fabricant de pistons pour les moteurs automobiles) veut acheter des abrasifs pour le perfectionnement des fins, il nomme la valeur de grain et l'échelle qu'il devrait suivre. Tout le monde parle la même langue. Si cela n'est pas fait, il n'y a aucune garantie que la poudre de diamant ne contiendra pas de grains grossiers, ce qui entraînera finalement une faille mortelle dans le moteur.
Grand Logarithmic Grit Graphié
Le graphique du grain de Grand Logarithmique (GLGC) a été créé et est maintenu par Mr.Wizard.
Réadmettre.
Mises à jour.
Derniers mots
Vous devriez maintenant mieux comprendre le besoin de graphiques de conversion, d'une part, ainsi que leurs limitations inhérentes à une utilisation, d'autre part. La grande majorité des fabricants bien connus d'abrasifs n'utilisent aucune norme de classification, ou ils s'écartent d'eux pour certains de leurs produits. Mais chaque étiquette de la table fournie ne doit pas être comprise comme un point étroit, mais plutôt comme un blob nébuleux. Le blob peut être plus petit ou plus grand (selon la strictement des grains pour un abrasif particulier). Si vous convertiez une valeur de grain à une autre, n'oubliez pas le mot «approximativement».
Les valeurs de grain et les gammes de grains sont des aspects des abrasifs, et non du processus de pointe ou du processus d'affichage.
Citation de GLGC Readme:
Le graphique n'est pas et ne peut pas quantifier ou comparer les performances absolues. Bien que le graphique contienne des produits spécifiques, son objectif principal est de cataloguer et d'afficher différentes normes, y compris des produits propriétaires. Étant donné que différents produits suivant la même norme peuvent avoir des performances très différentes en raison de la formulation différente, il est impossible de faire une comparaison directe par ces chiffres seuls. Les performances abrasives ne sont pas mesurées par la taille des particules, mais par la vitesse où le matériau est retiré et la rugosité de surface de la pièce finie dans des conditions spécifiques, ce dernier nécessitant à lui-même plusieurs paramètres pour quantifier. (RA, RZ, RRMS, etc.) Les performances abrasives sont très variables et dépend au moins de ces facteurs qui ne sont pas quantifiés avec une seule taille de particules médiane:
- composition chimique
- Frabilité (tendance à exposer de nouveaux bords et se diviser en particules plus fines en usage)
- Angularité des particules (netteté)
- sphéricité des particules (rapport d'aspect)
- Distribution de la taille des particules (par exemple, le classement plus serré que la norme)
- Caractéristiques de support ou de liaison (donner, flex, etc.)
- Densité du point de coupe (Open vs couche fermée, proportion de liant, etc.)
- Composition de la pièce et dureté
- pression et vitesse d'application (affectant la profondeur de pénétration du grain)
- Aide à la coupe (lubrifiant)
Que lire ensuite
Abrasifs 101 sur uama.org
La FAQ d'affûtage par Brent Beach
La liste des normes abrasives (en travail)
- GOST 9206-80 est la norme industrielle soviétique réglementant la composition des grains et la granularité pour les superabrasives. Reconnu comme norme régionale en Russie, au Kazakhstan, au Bélarus et en Ukraine (adoptée comme DSTU 3292-95). GOST 9206-80 a un système très intuitif de désignation de grain, par ex. 7/5 signifie que la taille des particules doit baisser entre 5μm et 7μm.
-
ISO 6106-2013 - Norme internationale pour la taille du grain des superabrasives. L'Organisation internationale de normalisation (ISO) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normes. Les membres de l'ISO ont des normes nationales entièrement compatibles avec l'ISO 6106.GOST 3647-80 est la norme industrielle soviétique régulant la composition des grains et la granularité pour les abrasifs conventionnels. Reconnu comme une norme régionale en Russie, au Kazakhstan, au Bélarus et en Ukraine. Exemple de la désignation du grain: M5.
- ANSI B74.16-2002 - États-Unis
- GOST R 53922-2010 - Russie
- DIN 848 - Allemagne
- Comme 4514-2006 - Australie
- BS ISO 6106: 2013 - Royaume-Uni
- SS-ISO 6106: 2013 - Suède
- GB / T 6406-2016 - Chine
