Магнитно-абразивный порошок Ферабраз-310 (ФБ-310-315/40) ТУ 88 УССР 147.038-84

Магнитно-абразивный порошок Ферабраз-310 (ФБ-310-315/40), изготавливаемый по ТУ 88 УCCP 147.038-84, применяется для финишной обработки металлических поверхностей методом магнитно-абразивной обработки (МАО). Это не механическая смесь железа и абразива, а плакированный ферроабразивный порошок: частицы на железной основе покрыты зёрнами карбида кремния (SiC), прочно удерживаемыми на их поверхности.

Что такое МАО и как в нём работает ферроабразивный порошок

Магнитно-абразивная обработка (МАО) — вид абразивной обработки, при котором порошковая ферромагнитная абразивная масса, удерживаемая и уплотняемая магнитным полем в рабочем зазоре, оказывает упруго-силовое абразивное воздействие на поверхность заготовки (согласно ГОСТ 23505-79). Магнитное поле выполняет сразу несколько функций: формирует из порошка «магнитную щётку» с управляемой жёсткостью, создаёт силы прижима зёрен к поверхности и удерживает порошок в рабочей зоне.

Поскольку порошок копирует форму поверхности и не связан жёстко с корпусом инструмента, МАО применима для обработки цилиндрических, фасонных, резьбовых и внутренних поверхностей, недоступных для традиционного шлифования. Жёсткость «щётки» регулируется изменением напряжённости поля, что позволяет управлять интенсивностью съёма материала в ходе одной операции.

Конструкция и маркировка Ферабраз-310 (ФБ-310-315/40)

Тип порошка. Ферабраз-310 — плакированный ферроабразивный порошок (ФАП). Несущая частица — железная основа. На её поверхности закреплены зёрна карбида кремния (SiC). Это принципиально отличает его от порошков типа механической смеси (МС), где магнитная и абразивная составляющие не связаны между собой. В плакированном порошке SiC не сепарируется от железной матрицы в поле, что обеспечивает стабильность режущих свойств на протяжении всей обработки.

Механизм резания. Режущими элементами в Ферабраз-310 служат округлые вершины и выступы на поверхности частиц, образованные зёрнами SiC. В отличие от композиционных ФАП с острыми рёбрами кристаллов, плакированный порошок работает мягче и формирует на обработанной поверхности микрорельеф из пологих гребней без глубоких борозд. Это определяет область применения: финишное полирование, а не черновой съём.

Фракция 315/40. Обозначение соответствует гранулометрическому диапазону 40–315 мкм: частицы проходят сито 315 мкм и задерживаются на сите 40 мкм. Фракция перекрывает диапазон, оптимальный для большинства операций МАО по сталям и твёрдым сплавам.

Области применения

Порошок применяется в операциях МАО следующих изделий и материалов:

• наружные и внутренние цилиндрические поверхности деталей из конструкционных и инструментальных сталей (подшипники, валы, шестерни, втулки);
• пластины и вставки из твёрдых сплавов — в том числе при одновременной обработке стальных и твёрдосплавных элементов одного узла;
• режущий инструмент с целью финишной доводки рабочих кромок: сверла, метчики, фрезы;
• фасонные и резьбовые поверхности, обработка которых традиционными абразивными инструментами затруднена или невозможна;
• трубы и длинномерные профили из немагнитных и ферромагнитных материалов.

МАО применима как к ферромагнитным, так и к немагнитным материалам — в последнем случае детали помещают в рабочий зазор без удержания их полем, а порошок удерживается на индукторе.

Для МАО твёрдых сплавов с содержанием карбида титана (TiC-Fe, группа ТК) Ферабраз-310 показывает характеристики, сопоставимые с плакированными порошками на основе феррита меди — при несколько менее агрессивном воздействии на поверхность: на обработанных пластинах формируется регулярный микрорельеф без выкрашивания карбидных зёрен. Если вам требуется более агрессивный съём при МАО, рассмотрите магнитно-абразивный материал TiC–Fe с острыми режущими кромками зёрен.

Параметры процесса МАО с порошком ФБ-310

Магнитная индукция

Магнитная индукция — ключевой управляемый параметр МАО. Для финишного полирования стальных заготовок диаметром 20–100 мм рекомендуется диапазон 1,0–1,3 Тл: в этом режиме достигается наибольшее качество поверхности при приемлемой производительности. Высококачественная полировка с минимальной шероховатостью Ra 0,02–0,04 мкм требует индукции 1,2–1,5 Тл. Индукция 0,5–0,8 Тл используется для предварительной обработки с повышенным съёмом, но качество поверхности при этом ниже.

Рабочий зазор между полюсными наконечниками и обрабатываемой поверхностью для цилиндрических деталей — типично 1–1,5 мм. Угол охвата детали полюсами — около 90°.

Кинематика

Стандартная схема МАО для цилиндрических поверхностей: вращение заготовки со скоростью 1–2 м/с в сочетании с осциллирующим движением вдоль оси с частотой 8–10 Гц и продольной подачей 6–8 м/мин. Совмещение вращения и осцилляции обеспечивает равномерную обработку по всей поверхности и отсутствие направленности рисок.

СОЖ

Применение смазочно-охлаждающей жидкости обязательно: СОЖ предотвращает перегрев поверхностного слоя, снижает тепловыделение в зоне контакта, активирует поверхностно-активные компоненты и выносит продукты съёма из рабочей зоны. Типовой состав — 5%-й водный раствор эмульсола. Магнитное поле усиливает электрохимическое действие ПАВ в составе СОЖ на обрабатываемой поверхности, что дополнительно улучшает чистоту обработки.

Контроль состояния порошка

В ходе эксплуатации порошок постепенно отрабатывается: зёрна SiC изнашиваются и скалываются. Потеря режущей способности проявляется в снижении интенсивности съёма при неизменных режимах. Периодически контролируйте гранулометрический состав — значительное измельчение фракции (появление большой доли частиц мельче 40 мкм) сигнализирует о необходимости частичной или полной замены рабочей загрузки.

Ограничения метода и порошка

МАО требует специализированного оборудования — станков с электромагнитным или постояннопольным индуктором, источниками питания для регулирования напряжённости поля и системой подачи СОЖ. Метод не заменяет предварительное шлифование: МАО эффективна при исходной шероховатости обрабатываемой поверхности Ra не хуже 1,6–3,2 мкм. Ферабраз-310, как плакированный порошок с округлыми режущими элементами, ориентирован прежде всего на чистовые и полировальные операции, а не на черновой съём с высоким припуском. Для последнего более подходят порошки с острыми режущими кромками.

При обработке поверхностей из немагнитных материалов потребуется адаптация схемы МАО (удержание порошка на индукторе, а не в рабочем зазоре между деталью и полюсами). Для операций, где требуется ещё более тонкая финишная доводка, рассмотрите алмазный порошок в составе суспензионных МАО-сред (МАП АСМ).

Форма поставки

Порошок Ферабраз-310 (ФБ-310-315/40) поставляется насыпью в закрытой таре. Цена договорная, зависит от объёма партии. Для уточнения условий и сроков — направьте заявку.