зернистость grit что это
Таблица зернистости точильных камней
Из всех способов заточки поварских ножей оптимальным считается ручной метод с использованием точильных камней. Ни одна электрическая или механическая точилка не справится с этой задачей так, как умелый мастер. Сила давления и интенсивность ручной заточки определяются индивидуально, что спасает режущую кромку от снятия слишком большого слоя металлической стружки, а значит – и преждевременного выхода из строя. На станке с высокими оборотами риск порчи ножа гораздо выше. При выборе подходящего точильного инструмента нужно изучить таблицу зернистости, чтобы понять, какой брусок обеспечит безупречную остроту и гладкость режущей кромки.
Виды точильных камней
Когда же наступает пора точить клинок, необходимо приобрести камень с подходящей зернистостью для заточки ножей. Чаще всего такие инструменты выпускаются в виде бруска прямоугольной и овальной форме с абразивной текстурой. Зернистость камня для заточки ножей измеряется в гритах и указывается на самом изделии.
Перечислим основные виды точильных камней:
Какая нужна зернистость для заточки ножей
Определившись с типом материала изготовления бруска, важно правильно подобрать его гритность. Чем меньше зернистость брусков для заточки ножей, тем более агрессивно они воздействуют на металл, то есть тем крупнее абразив и тем глубже он оставляет царапины. Соответственно, самые крупноабразивные бруски применяют при работе с заготовками при создании клинков, самые мелкоабразивные используют для полировки, финишной обработки лезвия для придания ему зеркальной гладкости. Среднезернистые абразивы используют для главной цели – придать лезвию остроту.
Производители указывают на изделиях гритность финишной обработки лезвия. Соответственно, для полного цикла заточки ножа требуется как минимум два вида абразивной поверхности. Это могут быть разные камни или комбинированная модель, на каждой стороне которой нанесен определенный абразив. Ориентироваться можно на следующую таблицу зернистости камней:
Итак, чтобы понять, какой зернистости нужен камень для заточки ножей, изучите технику работы с ними:
Задумываясь о том, какую зернистость выбрать для заточки ножа, определитесь подходящим видом абразива, а также учтите степень затупления лезвия. Натуральные и искусственные водные камни оптимально подходят для заточки лезвий разного типа, отличаются долгим сроком службы и высокой износостойкостью. В каталоге нашего магазина вы найдете подходящий точильный инструмент для любого поварского клинка.
Введение
Вопрос на засыпку (попробуйте ответить на него сами или задайте его опытному заточнику, если вы пока не разбираетесь в предмете). Есть алмазная гранула размером 9 мкм. Какова ее зернистость в разных классификациях зернистости?
Скорее всего вы (или ваш визави) откроете одну из многочисленных сводных таблиц, чтобы найти однозначный ответ. И в этом случае ваш ответ будет неверным, вне зависимости от того, какие значения вы назовете. Потому что заданный вопрос просто не имел смысла.
Зернистость во всех существующих классификациях определяет статистический состав абразива как конгломерата огромного количества частиц. С отдельными частицами классификации не работают. Нельзя присвоить зернистость отдельно взятой частице, потому что частица одного размера может входить в совершенно разные фракции абразива. (Частица 9 мкм из нашего примера может входить в 4 фракции по ГОСТ 9206-80, и в целых 8 фракций по JIS!)
Что такое зернистость
Человек всегда будет стремиться свести любую сложную проблему к одному числу, и зернистость – не исключение. Вне всяких сомнений, присвоить любому точильному камню одно единственное число – зернистость – является очень соблазнительной идеей, так как задача сравнения становится тривиальной. Жонглируя значениями зернистости, вы должны отчетливо понимать – что стоит за цифрами. Пользуясь таблицами преобразования – знать фундаментальные недостатки и ограничения каждой классификации.
Основные классификации зернистостей объемных абразивов, которыми пользуются в деле заточки:
Каждая из этих классификаций дает определение своего набора зернистостей. Зернистость – величина дискретная (не непрерывная). К примеру, FEPA-F дает определение зернистости 800 и 1000, а зернистостей 801 или 900 не существует.
Любой абразив (неважно – твердый, паста или порошок) состоит из громадного числа частиц. В мире пони и бабочек (в котором живут многие маркетологи компаний-производителей) все частицы имеют одинаковый размер. В реальном мире абразивные частицы не могут иметь одинаковый размер, одни будут больше, другие – меньше. Даже если производитель тщательно сортирует абразивные частицы по размеру, всегда будет определенный диапазон размеров. Как классифицировать абразивный порошок, состоящий из миллиарда частиц разного размера?
Классификации вносят элемент порядка в хаотический мир статистики. Зернистость определяется как интегральная функция предельного распределения размера зерен. Поясняющая картинка – зернистость грубых абразивов (макрогриты) в классификации FEPA-F (мы используем логарифмическую шкалу на всех графиках). Большая часть исследуемого абразива должна находиться внутри указанного диапазона. Особо подчеркну – среднее значение размера зерен не совпадает с центром диапазона, а просто находится внутри.
Примерим на себя роль лаборанта, который должен определить зернистость FEPA-F абразивного порошка. Мы последовательно берем пары эталонных сит – крупнозернистое сверху и мелкозернистое снизу. И сыпем порошок сверху. Если большая часть порошка проходит сквозь верхнее сито и застревает в нижнем сите – значит образец удовлетворяет зернистости. При этом возможны три случая:
И это – общая проблема при пользовании таблиц зернистостей. Зернистость по одной классификации никогда не совпадает с какой-либо зернистостью другой классификации. Если производитель декларирует соответствие бруска какой-либо зернистости, без тщательного лабораторного анализа невозможно определить соответствие бруска зернистости в другой классификации. Можно лишь делать допущения и упрощения.
Что такое фракция
Вы спросите – неужели нарисованные на графике прямоугольники FEPA так сильно отличаются от аналогичных для других классификаций? Все дело в том, что мы сильно упрощаем суть, так как говорим лишь об основной фракции. Основная фракция – это лишь половина абразивных частиц (размер которых ближе всего к среднему значению). Вторая половина (ее называют смежной фракцией) может находиться за пределами описанного диапазона. Смежная фракция может оказывать существенное влияние на чистоту абразива в целом.
Например, абразив J 2500 (JIS) имеет основную фракцию в диапазоне 5-6 мкм, а зерна смежной фракции могут достигать 14 мкм, что почти втрое крупнее. Если вы взглянете на таблицу преобразования в конце статьи, то увидите, что J 2500 соответствует ГОСТ 7/5. Но ГОСТ 9206-80 запрещает наличие крупных зерен смежной фракции. Поэтому транслировать J 2500 в ГОСТ 7/5 по меньшей мере самонадеянно.
Но и это еще не все! Основная фракция – около 50% частиц, смежная – еще около 40%. Остается еще 9-10% частиц, размер которых может выходить за диапазон смежной фракции. Это называется предельной фракцией. К примеру, абразив с зернистостью J 240 имеет основную фракцию 57±3 мкм, а зерна предельной фракции могут достигать размера 127 мкм! И это не какой-то брак, это такой стандарт.
Разумеется, не стоит кидаться в крайности и считать, что раз стандарт допускает разброс, безобразный с точки зрения заточки ножей, то производители этим пользуются и халтурят. Реальные абразивные бруски скорее всего будут иметь адекватное распределение размера зерен. Но не зная этого наверняка, не стоит делать допущений.
Пройдемся по основным классификациям.
FEPA (The Federation of the European Producers of Abrasives, http://www.fepa-abrasives.org/) регулирует стандарты абразивов для Европы. Несмотря на наличие своего национального стандарта ANSI, производители США повсеместно используют стандарты FEPA для обозначения зернистости. Актуальные стандарты: 42-1:2006, 42-2:2006 для объемных абразивов и 43-1:2006, 43-2:2006 для поверхностных абразивов. Отсутствуют в свободном доступе.
Исторически сложилось, что значение зернистости объяснялось как количество частиц в единице объема для объемных абразивов. Так как у поверхностных абразивов объема нет, то для них зернистость объяснялась как количество частиц на единице площади. Этот не очень продуманный подход привел к тому, что один и тот же абразив имеет разную зернистость в точильном камне и на наждачной бумаге. Чтобы не путаться, для объемных абразивов используют обозначение «F» (классификацию называют FEPA-F), для поверхностных абразивов – обозначение «P» (FEPA-P).
Каждый из двух стандартов в свою очередь разделяется на два подстандарта: для макрогритов (грубых зернистостей) и микрогритов (мелкодисперсных зернистостей). Они имеют несколько разные требования к составу фракций.
JIS (Japanese Industrial Standards) регулирует стандарты абразивов Японии. Актуальный стандарт для объемного абразива: JIS R 6001:1998. Отсутствует в свободном доступе.
В этой статье анализируются только микрогриты для JIS. (Информации по макрогритам JIS не было найдено.)
ГОСТ регулирует стандарты абразивов РФ и некоторых стран бывшего СССР. Все стандарты ГОСТ есть в свободном доступе.
Актуальные стандарты, регулирующие зернистость:
ГОСТ 9206-80 (для алмазов) используют интуитивно понятное именование зернистостей – в ней указывается диапазон основной фракции. Но в этом скрывается подвох, так как есть еще смежная и предельная фракции (поэтому алмазный порошок 2/1 может включать зерна от 0 до 3 мкм.)
Одна из прелестных черт классификации ГОСТ 9206-80 – это простая система диапазонов для всех фракций: основной, смежной и предельной. Надо лишь запомнить микронную лестницу – последовательность 1 – 2 – 3 – 5 – 7 – 10 – 14 – 20 – 28 – 40 – 60 для микрогритов, и аналогичную для макрогритов. Соседняя пара чисел будет основной фракцией для одноименной зернистости (к примеру 7/5 – основная фракция от 5 до 7 мкм). Смежная фракция – на одну ступеньку вниз (от 3 до 5 мкм). Предельная фракция – еще на одну ступеньку вниз и на одну – вверх (от 7 до 10 мкм, плюс от 2 до 3 мкм).
Для макрогритов смежная фракция – на одну ступеньку вверх и вниз. (Предельной фракции нет.)
В ГОСТ 9206-80 есть еще классификация субмикронных фракций, но мы ее не будем затрагивать в виду малого использования.
Если вы сравните размер полосок основной фракции ГОСТ 9206-80 с FEPA и JIS, вы обратите внимание на их сравнительно большой размер. Но не стоит ругать советский стандарт. В отличии от FEPA и JIS, основная фракция ГОСТ – это от 70% до 80% среднестатистических зерен (в отличии от 50% в FEPA, JIS и даже ГОСТ 3647-80).
ГОСТ 3647-80 (для не-алмазов) использует почти такую же микронную лестницу, но другую систему именования. Для макрогритов зернистость обозначается числом, для микрогритов – числом с индексом «М». При этом разработчики стандарта своеобразным образом «сплавили» макрогриты и микрогриты: зернистость 5 = М63, зернистость 4 = М50 (они полностью эквивалентны за исключением верхней предельной фракции).
Сводный график
Сведем все полученные данные в один график. Вертикальная шкала – размер зерна в логарифмической шкале, на которой горизонтальными линиями отмечены 0, 1, 10 и 100 мкм.
Теперь, приложив немного усилий, вы сможете ответить на некоторые вопросы, которые раньше ставили вас в тупик. Иногда вы видите явное несоответствие каких-либо данных «общепризнанным» таблицам зернистости.
Например, бруски Boride серии Golden Star имеют две маркировки – FEPA-F и JIS. На бруске зернистости F 800 отпечатано «J-1500».
Но если вы посмотрите любую таблицу преобразования, то напротив F 800 будет другая зернистость – J 2000. Boride ошиблись? Если абстрагироваться от дискретных значений в таблице и переключиться на график с диапазонами, то все встает на свои места. Boride делает бруски из отборных зерен, и реальный диапазон может быть очень узким. Легко представить где на графике должны быть зерна Golden Star 800, чтобы удовлетворять условиям F 800 / J 1500.
Нерегулируемые зернистости
Как вы, наверное, догадались, все описанные стандарты создавались с большим запасом. Необработанный песок, который черпает ковшом из карьера экскаватор, наверняка подходит под одну из зернистостей. И тем не менее, очень часто производители абразивов сталкиваются с тем, что их продукт не вписывается ни в одну стандартную зернистость. В этом случае вступают в дело маркетологи! И они начинают изобретать свои собственные зернистости.
Boride изобрела несуществующую зернистость F 900, базируясь на среднем размере зерна. Не исключено, что абразивы с маркировкой F 900 не удовлетворяют стандарту FEPA-F для соседних зернистостей: F 800 и F 1000. Eze-Lap изобрела несуществующую зернистость F 250 для своих грубых алмазов.
JIS заканчивает свое существование на отметке 8000 грит. Но уже начиная с 4000 грит начинается настоящая вакханалия. Производители японских водных камней и примкнувший к ним Norton предлагают собственные «продолжения шкалы JIS». Разумеется, каждый гнет свою линию, не оглядываясь на других. 5000, 10000, 15000, вот уже 30000 грит. Что означает та или иная зернистость в этом диапазоне, могут дать лишь данные о размере зерна.
Таблица зернистости
Если вы прочитали все вышесказанное, вы должны понимать необходимость таблиц преобразования с одной стороны, и огромные ограничения их использования с другой. Подавляющее большинство известных производителей абразивов не пользуются никакими стандартами классификаций вообще, либо отходят от них для некоторых продуктов. Но каждая надпись в приведенной таблице – это не точка, а размытое пятно. Пятно может быть маленьким, может быть большим (в зависимости от строгости отбора зерен для конкретного абразива). Если вы конвертируете одну зернистость в другую, не забывайте произносить слово «примерно».
Таблица разделена на серии с соответствующими заголовками. Вертикальная позиция метки – это средний размер зерна в микронах.
Некоторые колонки включают две серии (для компактности), например, в одной колонке вы найдете шкалу «ASTM Sieve» и серию Chosera. В этом случае метки двух серий различаются цветовым оформлением.
Черно-оранжевые вертикальные полосы демонстрируют удвоение размера зерна. Часто считается, что комплект абразивных брусков должен иметь зернистости с логарифмической прогрессией. Так как наша таблица имеет логарифмическую шкалу, то зернистости в наборе должны быть равноудалены друг от друга.
В некоторых колонках вы увидите метки, выделенные красным цветом. Это отмечены серии, которые не имеют своих отдельных колонок.
Цветные метки соответствуют продуктам, имеющим такой же цвет в реальности, например бруски Chosera и алмазы DMT. Цвет алмазных паст, указанный в колонке «♢ Compound», стал стандартом де факто, ей пользуются компании Advanced Abrasives Corporation, Amplex Superabrasives, BORIDE Engineered Abrasives, Engis®, Norton, PPT Pro Polishing Tools, United States Products Co. Российские алмазные пасты выпускаются в других цветах по требованию ГОСТ.
Фиолетовым цветом отмечены метки, которые были смещены по вертикали для того, чтобы избежать наложения друг на друга. Бруски Shapton 8K и 10K, 15K и 16К были смещены по вертикали на 2%. Micro-Mesh™ MXD 600, 800 и 1200 были смещены на 4.5% (они практически идентичны друг другу по зерну). В одном случае два бруска совпадают по зернистости: Norton Hard Arkansas и Spyderco Fine. Соответствующие метки надо читать как «Spyder Fine» и «Hard Ark», находящиеся в одной колонке в одной точке.
Алюмокерамика Spyderco, Wicked Edge, BRKT, а также арканзасы соответствуют «ожидаемой зернистости», то есть по результатам тестов, а не анализа физической структуры.
Продукты с недоказанной зернистостью отмечены серым цветом.
Для стандартных классификаций использовался средний размер зерна основной фракции.
Для продуктов, использующих средний размер зерна в микронах, использовался этот самый размер.
Один пиксел соответствует изменению размера на 1%. Поскольку из статьи вы знаете, что средняя фракция стандартных классификаций имеет существенно больший разброс, положение меток имеет достаточную точность для сравнения.
В колонке «Other» (другие) вы найдете пункт «Table Salt» (поваренная соль). Это шутка автора таблицы.
Виды и зернистость наждачной бумаги или шкурки: правила шлифовки
Шлифование — это один из базовых приёмов работы с широким рядом материалов. Обработка, будь она ручной или машинной, проводится абразивными шкурками. О многочисленных разновидностях наждачной бумаги и принципах её выбора мы расскажем вам в сегодняшнем обзоре.
Гриты и номера — как определить зернистость
Зернистость, она же шероховатость — ключевой параметр для любого типа наждачной бумаги. Зернистость всегда указывается на оборотной стороне шлифовальной шкурки после литеры Р или слова Grit, иногда используются сразу оба варианта обозначений. Зернистость определяется числом от 12 до 15000, иногда даже больше.
В простейшем представлении эта цифра — число частичек абразива на квадратный дюйм, если их рассыпать сплошным равномерным слоем. В реальности это число определяется числом проволочек в квадратном дюйме сита, через которое абразив был просеян. Фактический же размер частичек колеблется от видимых невооруженным глазом (1–1,5мм) до совершенно микроскопических (целые и десятые микрона).
Определим область применения наждачной бумаги в зависимости от размера зерна:
Подробнее о точном выборе наждачной бумаги для различных целей можно прочесть здесь.
Правило выбора наждачной бумаги по зернистости очень простое — чем она выше, тем более гладкой будет поверхность после обработки. Но при этом, чем мельче наждачная бумага, тем она и стачивается быстрее, и снимаемый слой материала становится меньше. Также надо учитывать, что чем больше твёрдость обрабатываемого материала, тем более грубую бумагу можно применять для чистовой обработки. В то же время на мягкой древесине даже при зернистости в Р220 могут оставаться вполне различимые царапины.
Шкурки по типу основы
Даже в небольшом городе, пройдясь по хозяйственным магазинам, можно найти несколько десятков разных образцов наждачной бумаги. Они будут отличаться не только по зернистости, но и по способу нанесения абразивного материала, типу насыпки и связующего, а также используемому абразивному материалу или смеси таковых. Однако на практике первоочередное значение имеет тип основы, на которую абразив нанесён.
На бумажной основе изготавливается наиболее дешёвая и быстро расходуемая наждачная шкурка. Преимуществ у неё немного: помимо низкой цены бумага удобна, если нужно быстро оторвать свежий лоскуток для работы. Абразив с такой шкурки осыпается довольно быстро, особенно в местах излома, однако бумажная основа позволяет с большей лёгкостью обрабатывать рельефные поверхности.
Шкурка на тканевой основе имеет несколько более высокую стоимость, но гораздо долговечней. Во многих домашних хозяйствах можно найти с полдюжины завалявшихся лоскутков тканевой наждачки, которые успешно используются время от времени по нескольку лет и при этом не потеряли абразивные качества. Не обходится и без недостатков: ткань с эпоксидной пропиткой грубая, под ней хуже чувствуется обрабатываемая поверхность. Также тканевые шлифовальные ленты имеют свойство растягиваться, хотя это касается в основном лишь расходников для машинной обработки.
Наконец, имеется третий тип шлифовальной бумаги — на мягкой основе. Сюда относится поролоновая или полиуретановая шкурка, используемая для финальной обработки рельефных деревянных и гипсовых деталей, и фибровая наждачная бумага. Последняя, хотя и имеет схожие свойства в качестве прижатия к детали, используется для крепления на рабочий орган с липучкой, например на роторные шлифмашины.
Сухой и мокрый режим шлифования
В зависимости от абразивного материала и связующего его вещества наждачная бумага может отличаться допустимостью шлифовки с увлажнением поверхности. Помимо того, что бумага для мокрой шлифовки дороже обычной, есть ещё ряд причин, по которым это различие важно.
При снятии частиц с обрабатываемой поверхности силы трения в определённых точках могут быть настолько высоки, что вырабатываемой температуры достаточно для спекания металлической пыли. Это, в частности, справедливо для алюминия и большинства цветных металлов: если шкурку периодически не отряхивать, она быстро забьётся и придёт в негодность.
В некоторых разновидностях бумаги эта проблема решается специальным абразивным материалом. Так, карбид кремния, особенно нанесённый электростатикой, способен крошиться, образуя новые режущие грани, поэтому такая бумага практически не забивается. Однако частиц снятого материала может быть действительно много, например, при обработке пластика, и тогда необходимо упредить их слипание, смочив наждачную бумагу водой.
Полировка природного камня, мрамора или бетона так же не обходится без использвоания воды или специальных составов. Смачивание улучшает качество шлифовки и предотвращает распространение каменной пыли
Стойкость к намоканию определяется стандартом, который указывается в конце маркировки на тыльной стороне. Бумага по ГОСТ 13344–79 допускает работу в увлажнённой среде, а по ГОСТ 6456–82 не допускает. Есть и исключения, ведь водостойкость в целом определяется типом связующего вещества, то есть клея. Хотя тип связующего вещества обычно не указывается, для обработки мокрым методом пригодны абразивы, склеенные синтетическими веществами: битумными, полиэфирными смолами, фенольными лаками, т.п. Очень часто возможность использования бумаги для мокрых работ обозначается дополнительно литерой «В» или словом Waterproof.
Для ручной обработки
Часто домашнему мастеру приходится обрабатывать свои изделия вручную. Так качество шлифовки гораздо выше, остаётся меньше необработанных участков. Для ручной обработки бумага выпускается в формате листов, лент и рулонов.
Ходовыми типами по зернистости в хозяйстве оказываются тканевая бумага Р60, Р80 и Р120. Более мелкая шкурка обычно имеет бумажную основу. Рекомендуется всегда держать в запасе разные номера абразивной бумаги для тонкой шлифовки вплоть до Р400.
Шкурка на тканевой основе зернистостью выше Р300 выпускается, преимущественно, для машинной обработки, хотя ей можно с попеременным успехом работать и вручную. Основная трудность в том, что абразив залит солидным слоем связующего, и обработка такой лентой вручную проходит крайне медленно, особенно при высокой зернистости. Однако мокрую шлифовку такой бумагой проводить — одно удовольствие.
Также для ручной обработки будут весьма полезны полиуретановые шлифовальные губки, которыми очень удобно обрабатывать детали с мелким рельефом. Если увлекаетесь обработкой дерева — всегда имейте запас поролоновой шкурки, это самое эффективное средство для подготовки под окраску или вскрытие лаком.
Ленты и диски для машинной шлифовки
При покупке расходников для шлифовальных машин трудно ошибиться. Все они имеют конкретный тип и рабочие размеры — либо длину и ширину, либо размерный номер, либо диаметр.
Для ленточных шлифовальных машин и гриндеров используется бумага на тканевой основе, свёрнутая в кольцо. Длина и ширина в миллиметрах — основной параметр такой наждачки, определяемый пригодность для использования с тем или иным инструментом.
Если с шириной ещё можно «поиграть», используя более узкую ленту или оторвав излишек, то ленты произвольной длины можно использовать только на гриндерах с регулируемым натяжением. Также обратите внимание, что для кольцевой ленты действует только одно направление движения, указанное стрелкой на тыльной стороне.
С абразивной бумагой для роторных и дельтовидных шлифмашин всё ещё проще. Они либо подходят по размеру, либо нет — размер подходящих расходных материалов однозначно указан в инструкции к оборудованию. При выборе нужно также обращать внимание на положение отверстий для отвода пыли. Поскольку речь идёт об электроинструменте, практически вся наждачная бумага в расходниках предназначена для сухого шлифования. Остаётся только правильно подобрать зернистость по типу материала и желаемому качеству поверхности, а затем поэтапно её снижать в процессе обработки.