Szlifowanie powierzchni wyrobów szklanych ze szkła kryształowego lub sodowego odbywało się w dawnych czasach za pośrednictwem naturalnych kamieni, które posiadały właściwość ścierne.



Ta technika należy już do zapomnianych. Z czasem kamienie naturalne zastąpiono tarczami ściernymi ze spoiwem ceramicznym. Ziarno ścierne, naturalne lub sztuczne było wiązane spoiwem ceramicznym, następnie prasowane oraz poddawane obróbce termicznej.

Narzędzia tego typu są jeszcze w użyciu, szczególnie w małych zakładach zdobniczych.



Jednakże rozwój technologii produkcji narzędzi diamentowych spowodował wyparcie ściernic ceramicznych z procesu zdobienia szkła.
Aktualnie w powszechnym użyciu są ściernice zdobnicze diamentowe. Są one produkowane w różnych rozmiarach oraz z różnorodnymi profilami.

 

Zdobienie szkła

Różnorodność profili ściernic zdobniczych

Profile przygotowywane dla szkła kryształowego i sodowego mogą być klasyfikowane na podstawie kształtu profilu w jego poprzecznym przekroju.

Parametry ściernic będą determinowane przez:

• Specyfikację narzędzia

• Sekwencje robocze

• Kształt szlifu

 

Ważne dla nacinania zdobin

Nacinanie zdobin można podzielić na 3 kategorie:

• Wygładzające FINE dla nacięć do 5 mm kw.

• Pośrednie MEDIUM dla nacięć do 25 mm kw.

• Głębokie DEEP dla nacięć powyżej 25 mm kw.

 

Rodzaje nacinanych kształtów

Nacięcie typu „V" charakteryzujące się katem otwarcia oraz szerokością

Nacięcie typu „OLIWKOWE", charakteryzujące się promieniem oraz szerokością

Nacięcie typu „PŁASKIE", charakteryzujące się szerokością nacięcia




Jakość szlifu

Nacinanie szkła (zdobienie) nazywane jest „brylantowym" lub „matowym", w zależności od rodzaju polerowania zastosowanego w następnych operacjach.

Nacięcia „brylantowe" po szlifowaniu podlegają polerowaniu mechanicznemu za pomocą proszków polerskich lub polerowaniu chemicznemu za pomocą kwasu.

Nacięcia „matowe" uzyskuje się bezpośrednio po szlifowaniu ściernicami.

 

Metody szlifierskie

Nacinanie manualane

Proces

Nacinanie jest wykonywane na maszynach nazywanych „szlifierkami zdobniczymi". Zdobnik trzymając wyrób w rękach nacina żłobiny na powierzchni szkła dociskając wyrób do ściernicy diamentowej.

Zwykle ta operacja jest poprzedzona znakowaniem powierzchni wyrobu farbami wodoodpornymi i wykonywana jest przez zdobnika.

 

Szlifierka zdobnicza

Najważniejsze parametry szlifierki to:

• regulowana prędkość obrotowa wrzeciona,

• wrzeciono, które przygotowane jest do montowania ściernic diamentowych,

• chłodzenie ściernicy diamentowej.

Wrzeciono powinno być wolne od drgań co zapewnia uzyskanie bardzo dobrej jakości szlifu.

Zalecana prędkość liniowa dla narzędzi zdobniczych kształtuje się pomiędzy 25 a 45 m/s.

Procedura pracy

• nacinanie wygładzające, zwykle wykonywane w jednej operacji;

• nacinanie pośrednie, wykonywane zwykle w jednej operacji ale przy doborze ziarna o mniejszej średnicy;

• nacinanie głębokie, wykonywane jako dwie operacje szlifierskie w jednym cyklu.

 

Nacinanie szkła za pomocą automatów zdobniczych

Zdobienie szkła metodami maszynowymi jest wykonywane głównie na szkle stołowym, użytkowym.

Odbywa się za pomocą wielogłowicowych maszyn zdobniczych jak również na automatach jednogłowicowych, sterowanych CNC.

Zastosowanie automatów zdobniczych spowodowało znacznie większe zastosowanie narzędzi diamentowych. Dla maszyn CNC stosowane są ściernice diamentowe nowej generacji, o dużej wydajności skrawania, precyzji oraz żywotności.

 

Narzędzia diamentowe stosowane do zdobienia szkła

W procesie zdobienia szkła wykorzystujemy ściernice diamentowe o zróżnicowanej charakterystyce.

Kształt profilu narzędzia to jeden z podstawowych parametrów. Pozostałe parametry mają również duże znaczenie dla procesu.

Rozróżniamy kilka podstawowych typów narzędzi, ich charakterystyki przedstawiamy poniżej.

Ściernice diamentowe ze stopniowaniem koncentracji oraz wielkości ziarna

Nacinanie zdobin typu „V" wymaga aby narzędzie szybko wcinało się w powierzchnię szkła oraz aby powierzchnia szlifowana miała małą chropowatość, która umożliwi szybkie i dobrej jakości polerowanie.

Firma Wendt Boart wyprodukowała specjalne ściernice diamentowe, które w górnej części profilu posiadają spoiwo diamentowe o większej koncentracji ziarna oraz o większej średnicy ziarna diamentowego. Daje to efekt szybkiego wcinania się narzędzia w szkło.

Dolna część jest wykonana ze spoiwa o niższej koncentracji diamentu oraz drobniejszych ziarnach. Daje to efekt wygładzenia powierzchni. Narzędzia tego typu pełnią podwójną funkcję jak przy zastosowaniu 2 oddzielnych narzędzi (rys. 2).

 


Kombinacja tych parametrów daje:

• wolną deformację profilu

• dużą szybkość skrawania przy zachowaniu dobrej jakości


 

Ściernice diamentowe z aktywną powierzchnią (typ BG)

Często nacinanie zdobin jest wykonywane manualnie. Przy bardzo głębokich nacięciach wymaga to dużych nacisków przez operatora. Jest to uciążliwe. Aby ograniczyć duży nacisk jak również uzyskać dobrą jakość szlifu, wprowadzono nowa generację narzędzi typu BG.

Narzędzia te mają zmniejszoną powierzchnię styku narzędzia z obrabianym przedmiotem. Warstawa spoiwa diamentowego jest wykonana w segmentach naprzemiennie z warstwą nieaktywną. Daje to efekt zmniejszenia powierzchni styku, a tym samym poprawia warunki skrawania.

 

Ściernice o dużej szybkości skrawania

Zdobienie szkła w dużej mierze jest wykonywane za pomocą automatów zdobniczych CNC.

Maszyny tego typu dają duże możliwości w zakresie wydajności i jakości procesu.

Wiąże się to ze zmianą charakterystyki narzędzi zdobniczych. Narzędzia zdobnicze dla maszyn CNC mają znacznie twardsze spoiwa oraz wyższą koncentrację ziaren diamentowych.

Mogą pracować z prędkościami skrawania 50 m/s oraz większymi. Dzięki zastosowaniu twardych spoiw deformacja profilu jest znacznie wolniejsza a żywotność narzędzi wzrasta znacznie w porównaniu do narzędzi tego typu stosowanych przy zdobieniu manualnym.

 


Tabela. 1. Zalecane wielkości ziaren oraz koncentracji ziarna dla ściernic diamentowych do zdobienia

 

 


Rys. 3. Ściernice diamentowe do zdobienia kształtowego szkła

 

Rys. 4. Ściernice diamentowe do zdobienia szkła, oliwkowe

 

Rys. 5. Ściernice diamentowe do zdobienia szkła, płaskie

 


Szlifowania szkła ściernicami diamentowymi płaskimi

Wprowadzenie

Szkło dmuchane posiada przekrój cylindryczny. Do szkła dmuchanego zaliczamy rurki szklane, szkło gospodarcze stołowe, szkło kryształowe oraz oświetleniowe.

Szkło produkowane metodą dmuchania posiada część roboczą która nazywana jest kapą i którą w dalszym procesie należy odciąć a pozostałą ostrą krawędź poddać obróbce szlifierskiej.

 

Najbardziej popularną metodą obróbki krawędzi po obcięciu kapy jest szlifowanie obrzeży za pomocą ściernic diamentowych płaskich.

Starsze metody szlifierskie polegały na zastosowaniu ziarna luźnego, które - dozowane na żeliwną tarczę w postaci zawiesiny wodnej - pozwalały na szlifowanie powierzchni szkła, a także szlifowanie krawędzi wyrobów cylindrycznych dmuchanych.

Rozwój technik maszynowych oraz ściernic diamentowych pozwolił na częściową eliminację starej techniki szlifierskiej.

 

Standardowe ściernice diamentowe płaskie

Ściernice płaskie posiadają warstwę diamentu o szerokości 20 do 40 mm oraz grubości od 0,5 do 1 mm. Ziarno jest naniesione na elastyczny dysk stalowy o grubości 0,5 mm. Takie rozwiązanie pozwala na większa elastyczność narzędzia, a dzięki temu mniejsze wyszczerbienia krawędzi. Rozróżniamy dwa typu ściernic diamentowych płaskich:

• typ 1M2, całkowicie płaska ściernica,

• typ 1Y2, ściernica płaska z obrzeżem zaokrąglonym.

Narzędzia diamentowe o elastycznym podłożu pozwalają zredukować wibracje pomiędzy narzędziem a obrabianym przedmiotem.

Ściernice diamentowe płaskie mogą posiadać warstwę diamentu spojoną w metalu (grubość warstwy wynosi nie więcej niż 0,5 mm).

Często, aby uzyskać lepszą jakość obrabianej powierzchni, stosowane są spoiwa diamentowe żywiczne (grubość warstwy diamentu max. 1,5 mm).

 

Maszyny

Ściernice diamentowe płaskie typu 1M2 oraz 1Y2 mają zastosowanie w szlifierkach specjalistycznych do obróbki szkła dmuchanego.
Szlifowanie krawędzi wyrobów odbywa się za pośrednictwem dwu ściernic, które są ustawione w jednej płaszczyźnie. Wyrób jest montowany w uchwycie w kierunku obrzeżem do dołu. Po zamocowaniu wyrobu uchwyt jest opuszczany i rozpoczyna się szlifowanie obrzeża. Tą metodą można również szlifować dna wyrobów.

W dziedzinie szlifierek specjalistycznych, wykorzystujących ściernice diamentowe płaskie, znanym producentem o dużym doświadczeniu jest belgijska firma Biebuyck.

Zakres produkcyjny Biebuyck obejmuje szlifierki półautomatyczne i automatyczne o wydajności szlifowania nawet do 100 sztuk na minutę.



Narzędzia diamentowe do docierania szyjek i korków

Wprowadzenie

Często pojemniki szklane wymagają zamknięcia. Dotyczy to zarówno karafek jak też połączeniach korkowych w instalacjach laboratoryjnych.

Aby połączenie było szczelne koniecznym jest dopasowanie korka do szyjki.

Dla tej operacji wykorzystujemy narzędzia diamentowe zwane potocznie tulejami diamentowymi oraz stożkami diamentowymi.

Narzędzia diamentowe

Dla potrzeb docierania korków oraz szyjek stosujemy dwa podstawowe typy narzędzi diamentowych.

Są to tuleje diamentowe służące do docierania korka, a także stożki diamentowe dla docierania szyjki.

Narzędzia tego typu mogą być wykonywane ze spoiwem diamentowym galwanicznym lub ze spoiwem metalicznym. Narzędzia galwaniczne stosujemy przy obróbce szkła kryształowego. Wyroby ze szkła sodowego oraz sodowo-wapniowego wymagają zastosowania spoiwa metalicznego.

 

Rys. 7.  Stożek diamentowy typ 121

 

Rys. 8. Tuleja diamentowa typ 122

 


Maszyny

Docieranie szyjek oraz korków odbywa się na maszynach wiertarskich jedno-wrzecionowych.

Wrzeciono posiada uchwyt do mocowania narzędzi, typu

belgijskiego R=1/2 cala Gaz.

Zalecane prędkości obrotowe wrzeciona od 300 do 1500 rpm dla narzędzi o średnicach od 50 do 12 mm.

Posuw odbywa się manualnie.

 


Tarcze szlifujące płaskie

Produkowane są trzy podstawowe typy tarcz do szlifowania płaskiego.

Tarcze segmentowe do szlifowania den wyrobów oraz do szlifowania obrzeży wyrobów szklanych o dużych średnicach (klosze oświetleniowe, salaterki szklane, itp.)

Tarcza ma zastosowanie do szlifowania zgrubnego szkła. Charakterystyczny spiralny rowek pozwala na szybkie odprowadzenie cząstek szkła oraz prawidłowe chłodzenie narzędzia

Tarcze ze spoiwem metalicznym służące do wygładzania powierzchni oraz obrzeży wyrobów. Tarcze posiadają promieniste naciecia ułatwia-jace chłodzenie i odprowad-dzenie drobin szkła.

Tarcze ze spoiwem żywicznym służące do wygładzania krawędzi wyrobów ze szkła oraz wygładzania powierzchni szkła. Dają lepszą ja-powierzchni oraz eliminują zjawisko akwaplaningu.

 

 


Tabela 2. Zalecane parametry uziarnienia

 

 

Maszyny

Dla tego typu operacji szlifierskich stosujemy maszyny specjalistyczne. Firma WENDT BOART oferuje maszyny tego typu, które mają nazwę handlową PLANO 600.
Maszyny posiadają regulowana prędkość obrotową wrzeciona w zakresie od 300 do 1200 RPM.

 

Stanisław Witek

MC DIAM 

 

więcej informacji: Świat Szkla 2/2005

 

  • Logo - alu
  • Logo aw
  • Logo - fenzi
  • Logo - glass serwis
  • Logo - lisec
  • Logo - mc diam
  • Logo - polflam
  • Logo - saint gobain
  • Logo termo
  • Logo - swiss
  • Logo - guardian
  • Logo - forel
  • vitrintec wall solutions logo

Copyright © Świat Szkła - Wszelkie prawa zastrzeżone.