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木材切削原理与木工刀具(227)一一机械擦伤磨损!

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    发表于 2019-4-27 09:09:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
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       机械擦伤磨损是指木材或木质人造板中的硬质点或硬质凸出物使刀具材料迁移而造成的一种磨损。细胞壁、树脂、矿物质(如石英砂等)、节子、胶合材料等都可能成为机械擦伤磨损的硬质点。
           通过对机械擦伤磨损过程和磨损表面的观察,通常认为机械擦伤磨损是磨料在刀具表面滑过,产生擦伤或微切削,结果在刀具表面形成擦痕或犁沟的过程。研究表明,机械擦伤磨损与刀具成分、组织、机械性能、硬质点的特性(硬度、粒度、尖角程度等)有关。据报道,在刨花板制备过程中,有意添加一定量玻璃砂,用合金工具钢刀具切削该刨花板,发现刀具磨损量增加了。
         在显微镜下观察,刀具表面留下明显的犁沟。通常以硬度比Hn/H(Hn为刀具表面硬度,H为木材硬质点的硬度)来衡量机械擦伤磨损在整个磨损中的比例。若Hn/H<1,则机械擦伤为主要磨损机制;若H/H趋近1或略大于1,则机械擦伤磨损与其他磨损机制共存;若HH。远大于1,则机械擦伤磨损已无足轻重。 Klamecki认为若刀具磨损量与切削速度无关,则机械擦伤磨损为主要磨损;若刀具磨损量与刀具和工件接触时间成正相关,则机械擦伤为次要磨损。
           工件中的磨料主要有三个来源:一是木材中固有的;二是木材运输过程中粘带的泥砂杂质;三是人造板制造过程中金属零件的磨屑和添加物。
           矿物质或无机成分是木材生长所必需的成分,主要为磷、硫、氮、钙、镁、钾铁、硼、锰、硅、锌、铝等。这些无机成分,常与树胶及果胶酸结合。在边材或心材裂缝或轮裂中,有时发现大量的草酸钙或琥珀酸铝。在细胞腔内,一般有晶体碳酸钙、草酸钙和二氧化硅。据介绍某些木材射线薄壁细胞中有大量的硅沉积物,某些木材导管中,存在大量的颗粒状物质(直径为1-2pm),主要成分是硅,也有硅、钙、镁、硫等化合物。在这些无机成分中,石英砂硬度最高,达到900-1200HV,远远超过了高速钢硬度,接近或超过硬质合金硬度。
           木材在运输过程中会粘有泥砂,削片机及创花粉碎机等创花制备设备的刀片磨损后的磨屑都会随刨花进入制品中。胶合材料固化之后,也成了较硬的部分,此外,木材中节子、树脂等也是较硬的实体,这些物质都可能成为磨料。
           判断机械擦伤是否为刀具的主要磨损机理,除了考虑刀具材料特性、工件上硬质点的特性,还要考虑工件的化学性质和含水率。若工件的含水率高、酸性较强,则刀具磨损往往有另外不可忽略的磨损原因—一腐蚀磨损。

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