Изготовленные из высококачественной спрессованной шерсти войлочные круги по-прежнему остаются наиболее распространенным видом полировальных материалов. Выделяют различные виды оснастки: по диаметру (50, 75, 125, 150 мм), толщине (20, 50 мм и др.), виду (например, торцевые), типу сырья (тонко-, полугрубо-, грубошерстные) и так далее.
Для изготовления оснастки используют, как правило, плотные сорта войлока – другие его типы быстро изнашиваются в процессе эксплуатации. Тонкошерстные и полугрубошерстные войлочные круги применяются для решения специфических задач: первые – для обработки особо ответственных элементов приборов и оборудования, вторые – для полировки деталей точных измерительных приборов, инструмента (в том числе хирургического). Для обработки поверхностей изделий из алюминия и цветных материалов и сплавов применяют оснастку из мягкого войлока.
В качестве сырья для изготовления войлока могут выступать следующие материалы: пух, переходный волос, ость и мертвый волос. Пух образован самыми эластичными волокнами с наибольшим количеством чешуек на единицу поверхности. Мертвый волос – практически лишенные эластичности волокна, наиболее грубые, почти не имеющие чешуек. Виды войлоков различаются своим составом и содержанием волос того или иного типа.
Химическая активность войлока
Структуру шерстяного волокна образует вещество кератин – высокомолекулярное соединение аминокислот. Кератин содержит как основные аминогруппы, так и кислые карбоксильные группы, что позволяет ему химически взаимодействовать с кислыми и основными компонентами полируемого материала (при наличии таковых), а также с аналогичными веществами полировальных суспензий и паст. При этом происходит связывание анионов и катионов материалов.
Для сравнения: волокна хлопчатобумажной ткани содержат только целлюлозу, активными в которой являются только молекулы с гидроксильными группами. Гидроксильные группы химически с катионами и анионами полировальных паст (порошков) и полируемой поверхности не взаимодействуют. Поэтому войлочные круги имеют более высокую химическую активность в сравнении с небелковыми полировальными материалами.
Правила использования войлочных кругов
Войлочные круги эффективны на небольших окружных скоростях: до 5 – 10 м/с. При больших скоростях поверхность оснастки становится тверже, а полирующий состав под действием центробежной силы срывается с поверхности круга и быстро расходуется попусту.
Оснастку нужно оберегать от попадания на нее любых загрязнений – все сорта войлока легко впитывают грязь и пыль. На хранение круг должен быть чем-то закрыт (если снят с привода – завернут в чистую бумагу). Если поверхность загрязнилась, то грязь нужно удалять с помощью куска пемзы (с вращающегося круга). При этом поверхность неплохо выравнивается. Однако отколовшиеся частицы пемзы и сами могут стать загрязнителем.
На одном и том же войлочном круге не рекомендуется использовать разные полирующие порошки вообще, и категорически – смешивать порошки и (или) пасты. Это правило можно проигнорировать при решении специфических задач или если этого невозможно избежать.
Производство оснастки
Полировальные круги изготавливаются из тонких пластин войлока. В кустарных условиях в качестве сырья используются даже старые валенки, нарезанные на тонкие пластинки. Промышленность стандартизовала типоразмеры дисков: 50 – 150 мм при толщине 20 – 50 мм, но бывают и специальные и самодельные круги диаметром до 250 мм и более.
Сам войлочный круг есть склеенные тонкие пластины войлока. Клеем покрывается почти вся поверхность, за исключением тонкой полосы у самого края. Делается это, чтобы избежать попадания посторонних веществ (материала клея) во время полирования – уже при эксплуатации – в рабочую зону.
Посадочное отверстие вырезается в уже проклеенном и подсушенном круге. Склейка проводится под давлением в прессе, а вырезание отверстия – металлической трубой с острыми краями. Посадочное отверстие «закрывается» двумя шайбами, которые обеспечивают достаточную жесткость оснастке. Условие достаточной жесткости выполняется только если диаметр шайбы будет не менее трети от наружного диаметра круга. Оснастка может быть закреплена на короткий стержень с резьбой – при этом она становится быстросъемной.
